c++ - 将 vector 视为 vector 而无需复制 (C++0x)

Question

一个类包含一个std::vector<int*> .外部代码需要对该 vector 进行只读访问，不应修改其内容(无论是指针还是它们的内容)。在类内部，值可能发生变化(例如 double_values() ，因此将它们存储为 std::vector<const int*> 是不可能的。

有没有办法返回 std::vector<int*>作为std::vector<const int*>没有复制？感觉应该有，因为const只是在编译期操作，说什么可以修改，什么不可以修改。

代码:(用 g++ -std=c++0x 编译)

class ReadOnlyAccess
{
public:
  ReadOnlyAccess(const std::vector<int*> & int_ptrs_param):
    int_ptrs(int_ptrs_param)
  {
  }
  const std::vector<int*> & get_int_ptrs() const
  {
    return int_ptrs;
  }
  std::vector<const int*> safely_get_int_ptrs() const
  {
    // will not compile (too bad):
    //    return int_ptrs;

    // need to copy entire vector
    std::vector<const int*> result(int_ptrs.size());
    for (int k=0; k<int_ptrs.size(); k++)
      result[k] = int_ptrs[k];
    return result;
  }
  void double_values()
  {
    for (int*p : int_ptrs)
      *p *= 2;
  }
  void print() const
  {
    for (const int * p : int_ptrs)
      std::cout << *p << " ";
    std::cout << std::endl;
  }
private:
  std::vector<int*> int_ptrs;
};

int main() {
  ReadOnlyAccess roa(std::vector<int*>{new int(10), new int(20), new int(100)});
  std::vector<const int*> safe_int_ptrs = roa.safely_get_int_ptrs();
  // does not compile (good)
  // *safe_int_ptrs[0] = -100000;
  roa.print();

  const std::vector<int*> & int_ptrs = roa.get_int_ptrs();
  // changes are made to the internal class values via the accessor! nooooo!
  *int_ptrs[0] = -100000;
  roa.print();

  return 0;
}

Answer 1

如果您想保留 const 指针，则返回 vector 将意味着一个拷贝。

但是，如果您的目标是提供一种使用值而不修改它们或修改其容器的方法，那么基于访问者模式的算法可能是一个非常好的解决方案，特别是现在我们可以使用 lambda 表达式:

#include <vector>
#include <iostream>

class Data
{
public:

    //...whatever needed to fill the values

    // here we assume that Func is equivalent to std::function< void ( int )> or std::function< void (const int& ) > and can return anything that will be ignored here.
    template< class Func > 
    void for_each_value( Func func ) const // read-only
    {
        for( const int* value : m_values ) // implicit conversion
        {
             func( *value ); // read-only reference (const &), or copy
             // if func needs to work with the adress of the object, it still can by getting a reference to it and using & to get it's adress
        }
    }


    void print() const
    {
        std::cout << "\nData values: \n";
        for_each_value( []( const int value ) { std::cout << "    "<< value << '\n'; } );
    }

    void count_values() const { return m_values.size(); }

private:

    std::vector<int*> m_values;

};



int main()
{
    Data data;
    // ... whatever needed to fill the data

    data.print();    

    std::vector<int> modified_values;
    data.for_each_value( [&]( int value ) { modified_values.push_back( value + 42 ); } );

    return 0;
}

如果您了解这一点，并且可以将使用这些值的不同方式简化为一些半通用算法，那么它将使您的代码更简单，并允许您将数据保存在结构中而不是暴露它的内在。