用于 const 迭代器而不是迭代器的模板参数

Question

注意：我已经根据从练习中学到的经验以及此页面上的答案和 cmets 编写了一个“食谱”，请参阅 http://www.codeproject.com/Tips/1029941/Python-like-enumeration-in-Cplusplus。

我正在玩弄 C++11 为 C++03 带来的扩展。我希望能够使用以下代码迭代容器：

int main()
{
    std::list<int> list = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 };
    for (auto x : enumerated(list))
        cout << x.first << " " << x.second << endl;
    for (auto x : const_enumerated(list))
        cout << x.first << " " << x.second << endl;
}

第一次迭代有 x 可修改，而第二次尝试修改 x 会导致编译错误。我有一些适用于非常量情况的东西：

template <typename Container>
class EnumerationAdaptor
{
public:
    EnumerationAdaptor(Container& container) : container_(container) {}
    EnumIter<typename Container::iterator> begin() const { return container_.begin(); }
    EnumIter<typename Container::iterator> end() const { return container_.end(); }

private:
    Container& container_;
};

template <typename Container>
EnumerationAdaptor<Container> enumerated(Container& container) { return container; }

template <typename Container>
EnumerationAdaptor<const Container> const_enumerated(const Container& container) { return container; }

非常量情况使用EnumIter<std::list<...>::iterator>，根据需要，我试图让const情况使用EnumIter<std::list<...>::const_iterator>作为begin()和end()的返回类型。好像我需要 decltype:

template <typename Container>
class EnumerationAdaptor
{
public:
    EnumerationAdaptor(Container& container) : container_(container) {}
    EnumIter<decltype(Container().begin())> begin() const { return container_.begin(); }
    EnumIter<decltype(Container().end())> end() const { return container_.end(); }  // *** compile error (see below)

private:
    Container& container_;
};

但我在 Visual Studio 2015 Express 中遇到编译错误：

Error   C2440   'return': cannot convert from 
'std::_List_const_iterator<std::_List_val<std::_List_simple_types<int>>>' 
to  
 'EnumIter<std::_List_iterator<std::_List_val<std::_List_simple_types<int>>>>'
[in c:\users\...\enumeratedcpp.cpp line 46, which is line marked ***]

这表明我在使用 decltype 时做错了，因为编译器正在寻找非常量 begin()。有没有办法来解决这个问题？

编辑：即使使用简单的 EnumIter，问题也是一样的：

template <typename Iter>
class EnumIter
{
public:
    EnumIter(Iter begin) : iter_(begin) {}

    EnumIter& operator++()
    {
        return *this;
    }

    bool operator!=(const EnumIter& rhs)
    {
        return iter_ != rhs.iter_; // or self.index_ != rhs.index_;
    }

    int operator*() const
    {
        return index_;
    }

private:
    Iter iter_;
    int index_ = 0;
};

Answer 1

这个表达式有一个问题：

decltype(Container().begin())

这就是Container() 仅在Container 恰好是默认可构造的情况下才有效。这无缘无故地限制了您的课程的可用性。 （还有一个较小的问题是这不适用于原始数组，但这是另一个练习）。

除此之外，代码对类类型完全有效。来自[expr.type.conv]：

表达式 T()，其中 T 是非数组完整对象的简单类型说明符或类型名称说明符 type 或（可能是 cv 限定的）void 类型，创建指定类型的纯右值 [...]

所以如果Container 是const list<int>，那么整个表达式的类型应该是list<int>::const_iterator。如果 MSVC 给了你别的东西，那就是一个错误。

也就是说，我们确实应该解决默认可构造性问题。这就是std::declval 的用武之地：

decltype(std::declval<Container&>().begin())

这不会对Container 施加任何限制，也许MSVC 会正确处理这个问题。