访问成员变量中的引用会丢弃 constness答案

【问题标题】：Access to reference in member variable discards constness访问成员变量中的引用会丢弃 constness
【发布时间】：2015-09-04 02:33:24
【问题描述】：

我在我的代码中围绕一个对象创建了一个包装器，该包装器应该修改对该对象的访问。我选择在这里使用对象进行测试，而不是使用具有相同功能的仿函数。基本上：包装器接收对对象的引用并转发对对象的所有索引访问（在一些可能的操作之后）
现在问题来了：访问器丢弃了被包装对象的常量。
最小的例子

struct Foo
{
    std::array<int, 2> data;
    const int& operator()(int idx) const{
        return data[idx];
    }
    int& operator()(int idx){
        return data[idx];
    }
};

struct Bar
{
    Foo& ref;
    Bar(Foo& r):ref(r){}
    int& operator()(int idx) const{
        return ref(idx);
    }
};

template< typename T >
void test(const T& data){
    data(1) = 4;
    std::cout << data(1);
}

void main(){
    Foo f;
    test(f);
    // Above call does not compile (as expected)
    // (assignment of read-only location)
    Bar b(f);
    test(b); // This does compile and works (data is modified)
}

将 Bar（包装器）的 () 运算符声明为“const”，我希望所有成员都可以访问“const”。所以应该不可能返回一个“int&”，而只能返回一个“const int&”

但是 gcc4.7 可以愉快地编译代码并且忽略 const。这是正确的行为吗？这是在哪里指定的？

编辑：关于一个相关问题：如果在 Foo 中使用 typedef，例如：

struct Foo
{
    using Ref = int&;
    using ConstRef = const int&; //1
    using ConstRef = const Ref;  //2
    int* data; // Use int* to have same issue as with refs
    ConstRef operator()(int idx) const{
        return data[idx]; // This is possible due to the same "bug" as with the ref in Bar
    }
    Ref operator()(int idx){
        return data[idx];
    }
};

我注意到 //1 确实按预期工作，但 //2 没有。返回值仍然可以修改。他们不应该一样吗？

【问题讨论】：

这是正确的行为。我不会回答这个问题，因为我不想费心从标准中查找引用，但基本上你的成员变量是引用本身，而不是被引用的 int。所以在你的 operator() const 中，引用成员“ref”没有被修改，只有它引用的 Foo。我认为 C++17 会有 const 传播指针和引用。

标签： c++ c++11 reference compiler-errors constants

【解决方案1】：

是的，这是正确的行为。 ref 的类型是 Foo &。将const 添加到引用类型¹ 没有任何作用——无论如何，引用已经是不可变的。这就像拥有一个成员int *p。在const 成员函数中，其类型被视为int * const p，而不是int const * p。

您需要做的是在const 重载中手动添加const（如果您想要它）：

struct Bar
{
    Foo& ref;
    Bar(Foo& r):ref(r){}
    int& operator()(int idx) const{
        return const_cast<const Foo&>(ref)(idx);
    }
};

为了解决问题编辑：不，typedef 不一样。 const int & 是对 (常量 int) 的引用。 const Ref是常量Ref，即常量（参考int）；数学意义上的括号。

¹ 我说的是引用类型本身。不要与将 const 添加到引用所指的类型相混淆。

【讨论】：

“将 const 添加到引用类型没有任何作用” --- 你是什么意思？ const int& 和 int& 是不同的，不是吗？
@Petr const int& 是对 const int 的引用，这与 const 对 int 的引用不同。
@TartanLlama，好吧，我想我明白作者的意思，但我认为现在写的那句话无论如何都具有误导性......
@Petr 将const 添加到引用所指的类型，引用的类型。我会稍微改一下答案。
所以基本上如果我在 Bar 中有一个 "Foo& ref" 和 "Foo inst"，那么在 const 函数内部它会像 "Foo& const ref" 和 "Foo const inst" (="const Foo inst") 对吧？

【解决方案2】：

是的，这是预期的行为。原因是您的方法的 const 仅表示引用不会更改，而不是引用的对象。参考总是不变的，所以它总是正确的。用指针看一下这段代码：

int i;
struct Bar
{
    int* pi;
    Foo& ref;
    Bar(Foo& r):ref(r){}
    int& operator()(int idx) const{
        *pi = 4; // we can change pointed object
        pi = &i; // Compile error: we can't change the pointer.
        return ref(idx);
    }
};

【讨论】：