c++ - 如何防止数组数据被修改？

Question

假设我有一个如下所示的类(这只是一个示例):

class A {
    double *ptr;
public:
    A() : ptr( new double[100] ) {}
    A( const A &other ) {
        other.ptr[7] = 15;
    }
    void doNotChangeMyData() const {
        ptr[43] = 14;
    }
    void changeMyData() {
        ptr[43] = 14;
    }
    ~A() { delete[] ptr; }
};

复制构造函数和 doNotChangeMyData 函数中的 const 使得 ptr 无法更改；但是，这仍然允许我修改 ptr 指向的数组的内容。

有没有一种方法可以防止仅在 const 实例中更改 ptr 数组的内容，除非“小心”(或从原始数据更改)指针)？

我知道我可以做类似的事情

void doNotChangeMyData() const {
    const double *const ptr = this->ptr;
    ptr[43] = 14; // then this would fail to compile
}

但我宁愿不必......

Answer 1

指针不会传播const。将 const 添加到类型 double* 会产生 double* const，这会在取消引用时产生非 const 左值.

相反，您可以使用std::vector:

class A {
    std::vector<double> data(100);
public:
    // no explicit copy ctor or dtor
};

一个std::array:

class A {
    std::array<double, 100> data{};
public:
    // no explicit copy ctor or dtor
};

或内置数组(不推荐):

class A {
    double data[100] {};
public:
    // no explicit copy ctor or dtor
};

所有三个选项都传播 const。

如果您确实想要使用指针(不推荐)，请考虑使用std::unique_ptr以避免手动内存管理。您可以使用库基础 2 TS 中的 std::experimental::propagate_const 包装器:(将原始数组与 unique_ptr 一起使用会有些复杂，如下面的评论中所述)

#include <array>
#include <memory>
#include <experimental/propagate_const>

class A {
    std::experimental::propagate_const<std::unique_ptr<std::array<double, 100>>> ptr;
public:
    A()
        : ptr{std::make_unique<std::array<double, 100>>()}
    {
    }
    // manual copy ctor
    A(const A& other)
        : ptr{std::make_unique<std::array<double, 100>>(*other.ptr)}
    {
    }
    // defaulted move ctor & dtor
    // assignment operator, etc.
    // ...
};

它尚未成为标准，但许多编译器都支持它。当然，这种方法不如适当的容器。