如果容器元素是指针，为什么我允许从const_iterator调用非const成员函数？

Question

请考虑以下代码：

#include <vector>
using namespace std;

struct foo
{
  void bar()
  {
  }
};

int main()
{
  {
    vector<foo*> a;
    a.push_back(new foo());
    a.push_back(new foo());
    a.push_back(new foo());

    vector<foo*>::const_iterator itr = a.begin();
    (*itr)->bar(); // compiles - this becomes more confusing 
                   // when found in a const method. On first 
                   // glance, one will (or at least me) may
                   // assume that bar() must be const if the 
                   // method where it is being called from is 
                   // const

    // The above compiles because internally, this is what happens 
    // (ignore the fact that the pointer has not been newd)
    foo* const * element;
    (*element)->bar(); // compiles

    // What I would expect however (maybe it is just me) is for const_iterator
    // to  behave something like this
    const foo* const_element;
    const_element->bar(); // compile error
  }

  {
    vector<foo> a;
    a.resize(10);

    vector<foo>::const_iterator itr = a.begin();
    itr->bar(); // compile error
  }

}

我理解为什么可以这样称呼它。 const_iterator存储const-ness，如下所示： const T* ，指针转换为foo* const * ，对象为foo const * 。

所以我的问题是，为什么我们允许从const_iterator调用非const成员函数？ 不允许从const_iterator调用非const成员函数更直观吗？ 不应该使用const选项设计iterator防止这种行为吗？

现在更重要的问题是： 如果我希望const_iterator禁止调用指向对象的非const成员函数，该怎么办？

Answer 1

不应该使用const选项设计迭代器来防止这种行为吗？

确实如此。 你只是期望它是一个不同的操作。

正如您所发现的，指针容器......包含指针 ，而不是对象。 因此，这样的指针的const_iterator意味着指针是常量，而不是它们指向的对象。

这不会改变，也不会改变。 标准库容器通常设计为包含完整的对象，而不是指针。 所以他们不应该鼓励用户制作指针和其他可疑构造的vector 。

如果你真的需要一个包含指针的vector ，那么你应该使用一个实际设计的容器。 就像Boost的指针容器类一样 。 他们的const_iterators使对象正确地指向const 。 他们还做其他有用的事情，比如拥有他们指向的对象（以便正确删除它们）等等。

Answer 2

你有一个指针向量，指针没有成员函数，因此你不会在存储在向量中的东西上调用成员函数。

取消引用指针时获得的对象类型取决于该指针的类型。 您的向量是非常量指针的向量，因此当您从容器中解除任何指针时，您总是会获得对指向对象的非常量引用。

如果你想要一个指针矢量，那么你有两个选择。 你可以创建一个vector<const foo*> ，你将永远无法检索对任何指向对象的指针的非const引用，或者，如果你需要能够从你的非const实例获得非const引用向量您必须创建一个包含向量作为私有成员变量的对象，并通过传递接口为您提供所需的访问权限。

如果你的向量应该拥有它保存指针的对象，你可以考虑使用简单的vector<foo>或者如果需要动态分配，则可以考虑使用boost::ptr_vector<foo> 。

Answer 3

所以我的问题是，为什么我们允许从const_iterator调用非const成员函数？

“常量迭代器”表示容器元素是常量。 这并不意味着如果该元素是指针，则指向的对象也是常量。

如果我希望const_iterator禁止调用指向对象的非const成员函数，该怎么办？

我不想鼓励你使用像这样的原始指针，但是如果你真的必须这样做，那就把它作为指向const对象的指针的容器。

std::vector<const foo*> a;
// ...
auto itr = a.cbegin();
(*itr)->bar(); // Compiler error (calling a non-const method on const object).

当然，在这种情况下，以下情况也是不允许的：

std::vector<const foo*> a;
// ...
auto itr = a.begin();
(*itr)->bar(); // Compiler error.