在C ++中為尖頭數據強制執行const？

Question

讓我們有一個帶有一些const和非const方法的Foo類

struct Foo
{
    Foo ();
    ~Foo();

    void noSideEffect() const;
    void withSideEffect();

};

我也有一個Bar類，需要以某種方式引用Foo 。 更確切地說，對於這個問題可能過於精確，Bar實現了運算符|| 和&&為聯合和交叉，所以兩個Bar實例需要知道他們正在使用同一個Foo實例 。

我發現最簡單的解決方案是使用指向Foo對象的指針：

struct Bar
{

   Foo * p_foo;

   Bar (Foo& foo)
     : p_foo(&foo) {};

}

現在兩個bar實例可以一起播放，看看它們是否都處理相同的Foo。 我快樂了。

但現在我想有時使用帶有const Foo實例的Bar。 好吧，它可能很容易，我只需創建一個const Bar實例，對吧？ 我們去：

const Bar createBarFromConstFoo(const Foo& foo)
{
   Foo* newfoo = const_cast<Foo*>(&foo);
   const Bar newbar (*newfoo);
   return newbar;
}

現在噩夢開始了（請參閱為什么C ++不對指針數據強制執行const？ ）。 我想我理解為什么 （標准是這樣說的），我的主要問題是如何最好地應對它。

除了這個小標准的東西，createBarFomConstFoo幾乎完成了我想要的東西，因為它返回了一個const Bar 。 有沒有辦法阻止const Bar使用我的（最初） const Foo （即只調用Foo的const方法）做一些討厭的事情，同時允許非const Bar執行所有操作？

也許沒有辦法做到這一點，這是一個對象設計問題，但我沒有看到一個簡單的替代方案。

編輯：對於downvoters，你能否解釋一下原因，我可以從你的言論中取得進展......

編輯2 ：也許混淆真正的類恐懼Foo和Bar是一個壞主意，我只是想簡化一些事情。

所以Foo實際上是一種分子（實際上是一種蛋白質），它含有Atoms（許多是蛋白質）。 能夠選擇一些原子是創建Bar的原因，Bar是SelectionOfAtoms 。

有時候從所有氫和氧原子中選擇都是方便的，因此Bar實現了聯合和交叉。 我希望能夠提取這些原子，以便SelectionOfAtoms從所選原子實現createNewMolecule（）方法。 因此，它需要一種方法來引用原始分子（也許某種副本會在這里做，但可能不符合下面的其他要求）。

但我最近覺得需要修改選擇的原子，同時保持其他原子不被修改。 通過SelectionOfAtoms（Bar）這么做是很方便的：它已經知道在哪里找到原子（使用指針）和這些原子的索引（內部實現細節），所以改變原子所需的一切幾乎已經在這里，除了我可以要么只在Molecule上使用Selection（非const），要么在const Molecule上工作，忘記修改它們或進入const_cast恐怖。

我敢肯定這是一個非常糟糕的設計，但它已經存在，它肯定會得到很多改進。

Answer 1

使用STL作為指導，將您的分子視為容器，並將您的選擇視為迭代器或迭代器范圍。

現在，在這個方案中，你有const和非const選擇/迭代器的單獨類型 ，這是有道理的，因為它們具有不同的語義。 使constness成為模板參數可能是一種虛假的經濟，除非選擇中的代碼比你建議的多得多。

現在，你從const或非const molecule ，你靜靜地知道你得到了一個const_selection或（非const） selection 。

Answer 2

它Bar不是太復雜，你可以把它變成一個類模板。

template <typename FooType>
struct Bar
{

   FooType * p_foo;

   Bar (FooType& foo)
     : p_foo(&foo) {};

}

template <typename FooType>
Bar<FooType> makeBar(FooType& foo)
{
   return Bar<FooType>(foo);
}