c++ - 在不触及字段本身的情况下修改/允许修改引用值的方法使用或不使用 const

Question

我不确定是否完全理解类方法中使用的 const 关键字背后的哲学。

我一直认为在类方法的签名中使用 const 关键字意味着该方法不会修改其调用对象的字段。然而，当我们使用例如 vector 时，运算符 [] 的重载不是 const :

whateverT & vector<whateverT>::operator [] ( size_t pos )

无论您如何处理给定的引用，它都不会对 vector 的字段执行任何修改，即使引用项已修改也是如此。

另一个例子:

template<class T> class Array
{
    T * _items;

    T & operator [] ( size_t pos ) const
    {
        return _items[ pos ];
    }
}

我可以在这里使用 const 关键字，因为 _items 的值没有被修改(无论我们对它指向的内容做什么)。对于编译器这是正确的，但如果我访问其中一项并修改它，运算符 [] 将允许修改数组，即使它应该是常量，即不应该修改 " 数组的内容 "。

遇到这种情况应该怎么办？使用或不使用 const 关键字？

谢谢你:)

Answer 1

这是您的设计决定的问题。 Constness旨在用作设计概念。它应该可以帮助您实现您认为“修改”和“非修改”访问的更高级别的概念。通过在类方法上正确使用 const，您可以使“不可修改”的属性通过引用从一个对象传播到另一个对象。

“引用其他对象”至少可以表示两种不同的设计关系:

• 它可以用来实现聚合，在这种情况下，裁判被认为是推荐人的一个组成部分。在那种情况下，您通常应该强制执行对完整对象所有部分的访问的常量性:如果引用者是常量，则裁判也应被视为常量。您有责任通过适本地对您的类接口(interface)进行 const 限定来实现后者。

  为了支持该概念，您通常永远不会尝试在引用者的 const 方法中修改引用者(即使它在形式上是可能的)。反之亦然:如果 referrer 的某些方法修改了 referee 的内容，则永远不要声明该方法 const(即使它在形式上是可能的)。此外，referrer 的 const 方法不应返回对 referee 的非常量引用。

  在这种情况下，外界甚至不知道聚合对象是通过引用存储的。这只是一个实现细节。对于外部世界，一切都应该看起来好像聚合对象是引荐来源网址的直接直接成员。

  这正是您在 std::vector 中观察到的情况。它以这种方式设计，以确保整个 vector 的常量传播到 vector 元素的常量。为了实现它实现了两个版本的运算符 []

  reference       operator[]( size_type pos );
  const_reference operator[]( size_type pos ) const;
  

• 它可用于实现不暗示聚合的纯引用。在那种情况下，裁判被认为是一个完全独立的、无关的对象。推荐人的常量不应该传播给裁判。在这种情况下，可以在引用者的 const 方法中修改引用者。可以从引用者的 const 方法返回对引用者的非常量引用。

  这种设计的一个例子是标准的智能指针:指针引用指向指针对象，但指针的常量性并不以任何方式暗示指针对象的常量性。例如，std::shared_ptr 只有一个版本的运算符*

  T& operator*() const;
  

  声明为 const 但返回指向对象的非常量引用。