在分配对象时保持恒定性

Preserve constness on assigning an object

本文关键字：恒定性 分配 对象      更新时间：2023-10-16

分配时是否可以保持对象的恒定性？考虑一个保存指向动态内存的指针的类，作业时需要软拷贝。（有一些更复杂的逻辑，包括引用计数，但它与问题无关）。

class Vec {
private:
    int *data_; // dynamic array
public:
    int * Data() { return data_;} // access for modification
    const int * Data() const { return data_;} // read only access
    Vec subVec(int pos) { // create writable submat
        Vec ret; 
        ret.data_ = &data_[pos];
        return ret;
    }
    const Vec subVec(int pos) const { // create read only submat
        Vec ret; 
        ret.data_ = &data_[pos];
        return ret;
    }
};
void processVec(const Vec & src) {
    src.Data()[0] = 1; // not allowed, since src const
    Vec subVec = src.subVec(2); // call const version of subVec and create
                                // a soft copy - wrapper for a part of array.
                                // Assignment creates a copy, which removes constness
    subVec.Data()[0] = 1; // allowed! Since subVec is a copy, but modifies 
                          // identical dynamic memory from the wrapped src!
}

我希望subVec.Data()[0] = 1;失败，因为它应该保持恒定。

你的问题是，你正在定义一个指向某个对象的智能指针，但你混淆了智能指针的恒常性（类似于Foo* const bar;）和对象的恒常性（类似于const Foo* bar;）。您需要的是将指针的常常性与对象的恒常性分开。

通过使用两个智能指针类而不是一个，可以相对轻松地做到这一点：一个基类，它为const对象实现智能指针，另一个派生类，它为非const对象实现智能指针。

有了它，你总是可以将你的智能指针降级到"const"基类，制作无拷贝的"const"副本等。您甚至可以向派生的非"const"智能指针类添加一个构造函数，该类采用"const"基类的智能指针来创建数据的深层副本。

我会通过在

处理 const 或非 const 对象时创建不同的返回类型来模仿iterator和const_iterator习语。这里有一个为常量调用subVec实现不同类型的示例：

class Vec {
 // ...
public:
 // ...
    const int * Data() const { return data_;} // read only access
    Vec subVec(int pos) { // create writable submat
        Vec ret; 
        ret.data_ = &data_[pos];
        return ret;
    }
    class SubVec
    {
    private:
        const int* data_;
    public:
        SubVec(const int* data) : data_(data) {}
        const int * Data() const { return data_;} // read only access
    };
    const SubVec subVec(int pos) const { // create read only submat
        SubVec ret(&data_[pos]);        
        return ret;
    }    
};

这将在 const 情况下生成您想要的错误，并将在非 const 情况下进行编译。使用 auto 可以更轻松地编写代码。

IIUC，常量或非常量元素是在运行时分配的，因此类型系统（静态）无法帮助您。您需要为每个元素存储一些布尔标志，并对赋值执行运行时检查以查看它是否允许。

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