c++ - 相互引用的常量对象

Question

作为帮助形象化问题的动机(否则直接跳到下面的代码)，假设我正在编写一个纸牌游戏，让某些纸牌“在场”允许您“购买”手中的其他纸牌。因此，举例来说，假设您有一手四张牌，其中包含一张 A，您决定打出它。然后你又拿到了四张牌，现在你可以免费玩一张王牌。等等。

现在，我想编写这个游戏。我创建了一个 Card 结构:

struct Card {
  std::string name_;

  Card(const std::string name) : name_{name} {}

  std::string name() const { return name; }
};

const Card ace("ace");
const Card one("one");
// etc.

但后来我决定我不仅要记录卡的名称，还要记录它免费提供的卡，和还有免费提供这张卡的卡。像这样说:

struct Card {
  std::string name_;
  const Card* parent_; // card that gave this card for free
  const Card* child_;  // card that this card gives for free

  Card(const std::string name) : name_{name} {}

  std::string name() const { return name; }
  std::string parent() const { return parent_->name(); }
  std::string child() const { return child_->name(); }
};

(这段代码显然是零碎的，不是很健壮，但我只是想把原理讲清楚。)为了添加 parent / child ，我还创建了以下方法:

struct Card {
  // ...

  private:
    void set_parent(const Card* c) {
      parent_ = c;
    }
  public:
    void add_child(Card& c) {
      child_ = &c;
      c.set_parent(this);
    }

  // ...
};

现在，我可以像这样创建 Card 对象:

Card ace("ace");
Card queen("queen");
// etc.

ace.add_child(queen);
// etc.

但是，我不得不牺牲 Card 对象的常量性。让我澄清一下，这只是一个基本示例。我打算编写的代码在其 Card 类中有许多数据成员。因此，我想在不明确复制数据的情况下指向父/子卡。我也有很多“卡片”，所以我希望尽可能不复制数据。

我的问题是:有什么方法可以让 Card 对象保持为常量(因为它们从不 包含可变数据)？还是我想错了？

可能与这个问题相关的是隐含的问题:这甚至重要吗？我是否有充分的实际理由希望这个功能常量对象在代码中作为常量？即使没有，但即便如此，是否有办法使这些对象 const 只是出于兴趣。

Answer 1

正如您所指出的，一张卡片的数据(它的身份加上一些关于它的规则)是不变的。此外，它们在编译时是已知的。所以:

#include <array>

enum class Rank {
    None, Ace, Two, Three, Four // ...
};

struct Card
{
    Rank rank = Rank::None;
    std::array<Rank, 2> from = {};
    std::array<Rank, 2> to = {};
};

constexpr Card cards[] = {
    {},
    {Rank::Ace, {Rank::Two, Rank::Three}, {}},
    {Rank::Two, {}, {Rank::Ace}},
    {Rank::Three, {Rank::Four}, {Rank::Ace, Rank::Four}},
    {Rank::Four, {Rank::Three}},
};

您可以根据需要使数组变大。现在你有一套完整的数据，这些数据在编译时都是已知的，并且在存储中是紧凑的。