通用成员函数定义，可从 'const' 和 'non-const' 对象实例化答案

【问题标题】：Universal member-function definition, instanceable from both 'const' & 'non-const' objects通用成员函数定义，可从 'const' 和 'non-const' 对象实例化
【发布时间】：2015-01-20 21:02:08
【问题描述】：

有没有办法定义一个可以从“const”和“non-const”对象访问的成员函数？

我的sList 实现列表类需要这个。在其中，我想声明一个函数，该函数将另一个函数作为参数，该函数具有指向sList 的“const”或“non-const”指针，并将为当前sList 结构中的每个列表调用它。

这是它的声明：

template <typename T>
struct sList
{
    sList(initializer_list<T>);

    inline void DoForEachList(auto pFunc)
    {
        for(auto p = this; p; p = p->pNext)
            pFunc(p);
    }

    ~sList();

    T dat;

    sList *pNext = nullptr;
};

我使用 auto pFunc 是因为我最终也想通过 lambda。所以现在，如果我有一个这种类型的 const 对象并从中调用“DoForEachList”作为参数 lambda 函数传递，其中 1 个 arg 来自“auto”类型。我的编译器将失败，如下所示：

错误：将const sList<unsigned char> 作为this 参数传递给void sList<T>::DoForEachList(auto:1) [with auto:1 = main()::<lambda(sList<unsigned char>*)>; T = unsigned char]' 丢弃限定符 [-fpermissive]

以及调用DoForEachList的代码：

void main()
{
    extern const sList<unsigned char> cvobj;
    cvobj.DoForEachList([] (auto pCurr) {/* Do something */});
}

有什么方法可以像这样定义DoForEachList 成员函数（或成员函数的模板）：

template <typename T>
struct sList
{
    inline void DoForEachList(auto pFunc) auto //either 'const' or none
    {
        for(auto p = this; p; p = pNext->pNext)
            pFunc(p);
    }

    //...
};

【问题讨论】：

您可以使用友元函数模板，也可以使用两个成员函数包装器。
非常简单 - 非常量对象始终可以绑定到 const 引用，但反之则不行。这是一个隐式转换（限定转换）。嗯。但是，如果您在非常量对象上调用它时确实想修改该对象，那将毫无用处。在这种情况下，只需编写两个函数即可。
同一个身体——呃，这是最好的方法吗？使用包装函数不是一个解决方案，因为这样会错误地推断出 'pFunc' 参数（如果我们使用 const_cast 为 'this' 在 'const' 成员函数中包装 'non-const' 调用，则 lambda 函数 arg 将被推断为 ' sList *' 这是错误的）。
如果我们以相反的方式包装（在'non-const'成员函数中调用'const'），也会发生同样的情况。这样 lambda 函数 arg 将被推导出为 'const sList *'。
我喜欢 dyp 的解决方案。请记住，friend 函数不是成员函数，也没有 this。相反，它将是从两个成员函数包装器传递的普通旧参数。你不需要const_cast。朋友模板的实例之一将具有const-qualified 类型参数。另一个实例不会。它们都是 const 正确的。

标签： c++ c++11 gcc c++14 mingw-w64

【解决方案1】：

以@dyp 在 cmets 中的回答为基础：

如果你想重载this 的常量，你确实需要两个单独的函数。但是，您可以通过将工作卸载到辅助函数来最大程度地减少重复。

@dyp 建议为此使用友元函数模板，但友元函数没有访问控制，所以我通常更喜欢静态成员函数；然后，您可以将其设为私有或受保护：

template <typename T>
struct sList
{
    void DoForEachList(auto pFunc)
    {
        DoForEachListHelper(*this, pFunc);
    }
    void DoForEachList(auto pFunc) const
    {
        DoForEachListHelper(*this, pFunc);
    }
private:
    static void DoForEachListHelper(auto&& self, auto pFunc)
    {
        for(auto p = &self; p; p = pNext->pNext)
            pFunc(p);
    }
};

【讨论】：

@hvd 谢谢。使用auto&&，您还可以在引用限定符上重载DoForEachList，但这并不是说在这种情况下会有很大的不同。
是的，当我注意到它可能是auto self 时，这是我的第一个建议，self 将是一个指针，在这种情况下&& 根本没有用。在这种特殊情况下，self 是一个参考，它仍然没有什么区别，因为你只用左值调用它，但它是一种简单而有用的通用方法，我可以理解你为什么选择它。 :)
“朋友功能没有访问控制。”我不明白你在这里想说什么。
@dyp 如果你声明一个朋友函数，任何人都可以调用它，对吧？
@hvd 啊，是的。有一些方法可以模拟私人朋友函数，但它们当然不如直接使用访问说明符那么优雅。

【解决方案2】：

您应该只使用const 成员函数并创建成员变量mutable，它告诉编译器/您该成员不会影响类的“已更改”行为。如果不是这种情况，请重新考虑您的设计，因为这不太正确。 mutable 更正确，例如地图的键需要以不影响该地图中的顺序的方式进行修改，但即便如此......

代码示例：

struct Bla
{
    void increment() const { i++; }
private:
    mutable int i = 0;
};

int main()
{
    const Bla bla;
    bla.increment();
}

Live demo here.

【讨论】：