c++ - 具有引用语义的 Const 对象

Question

我有一个用户用来与系统交互的类。此类使用 Pimpl 来隐藏其内部结构，因此它唯一的实际成员是对完成所有工作的真实隐藏对象的引用。

因为类具有引用语义，所以它通常像指针一样按值传递。这会导致 const 正确性出现问题。您可以通过简单地将 const 值复制到非 const 值来轻松打破类的 const 性质。除了完全防止复制之外，没有其他方法可以避免这种情况。

我希望能够返回这些的 const 值，这保留了对象的 const 性质。 无需创建新类或其他东西。

基本上我想阻止它工作:

struct Ref
{
    int &t;
    Ref(int &_t) : t(_t) {}
};

Ref MakeRef(int &t) { return Ref(t); }

int main()
{
    int foo = 5;
    const Ref r(foo);
    const Ref c(r);            //This should be allowed.
    Ref other = MakeRef(foo);  //This should also be allowed.
    Ref bar(r);                //This should fail to compile somehow.

    return 0;
}

毕竟我直接做是不行的:

int &MakeRef(int &t) {return t;}

int main()
{
    int foo = 5;
    const int &r(foo);
    const int &c(r);            //This compiles.
    int &other = MakeRef(foo);  //This compiles.
    int &bar(r);                //This fails to compile.

    return 0;
}

Answer 1

这与合并 const T* 和 T* const 产生的问题完全相同:引用和被指对象的可变性是不同的。所有四种可能的组合在 C++ 中都有有效的用例。我会为“对 T 的引用”和“对 const T 的引用”创建不同的类型:

#include <type_traits>

template <typename T>
struct Ref
{
    T &t;
    Ref(T &_t) : t(_t) {}
    Ref(const Ref<typename std::remove_cv<T>::type>& other) : t(other.t) {}
};

template <typename T>
Ref<T> MakeRef(T& t) { return {t}; }

template <typename T>
Ref<const T> MakeConstRef(const T& t) { return {t}; }

int main()
{
    int foo = 5;
    auto r = MakeConstRef(foo);
    auto c = r;                 // This is allowed.
    auto other = MakeRef(foo);  // This is also allowed.
    Ref<const int> baz = other; // This works, too.
    Ref<int> bar = c;           // This fails to compile, as desired.
}

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