如何为集合提供带有迭代器的 const 接口？答案

【问题标题】：How to provide const interface with iterators to a collection?如何为集合提供带有迭代器的 const 接口？
【发布时间】：2013-01-12 08:00:35
【问题描述】：

我想创建一个带有这样签名的函数：

// Set found to be an iterator to the location of key in map or end()
// if not found.
bool lookup(const Key &key,
            const std::map<Key, Value> &map,
            std::map<Key, Value>::const_iterator &found);

但我也想在 map 和 iterator 不是 const 的情况下调用它，以便我可以修改找到的值：

const Key key;
std::map<Key, Value> map;
std::map<Key, Value>::iterator found;

if (lookup(key, map, found)) {
  found->second.modifingNonConstFunction()
}

但我不相信我可以将 std::map<Key, Value>::iterator 对象传递给期望引用 std::map<Key, Value>::const_iterator 的函数，因为它们是不同的类型，而如果 const 是该类型的 C++ 声明的一部分，我通常可以像这样，我可以将非 const 类型提升为 const 类型：

void someFunction(const int &arg);

int notConstArg = 0;
someFunction(nonConstArg);

除了使用模板为lookup() 提供两个定义，一个如const 参数2 和3 和另一个非const 参数2 和3 所示，C++ 中是否有更好的方法来完成这一点类似于在上面的示例中如何将const int & 传递给非常量int。换句话说，我可以只有一个函数而不是两个吗？

【问题讨论】：

1) 您是否有理由不简单地返回迭代器？（虽然我很欣赏这不会解决这个问题）2）您的int 示例将无法修改底层int...
我澄清了问题以说明原因。我返回一个布尔值，当它为假时，不能保证迭代器是有效的。换句话说，如果返回值为 false，则可能会跳过迭代器的计算。
我不喜欢使用 end() 而不是 false 的部分是我必须构造一个虚拟映射来获取 end() 因为我真的有一个两级映射： map> 所以返回是内部映射的迭代器，但外部查找可能会失败，但要返回 end，我必须构造一个虚拟内部映射来为其获取 end()。除非有更好的方法来获取 end()？
实际上，即使使用指针（const char *& 与 char *&），也无法摆脱这种 const/non const

标签： c++ templates stl iterator constants

【解决方案1】：

如果函数很简单，或者您不介意二进制膨胀，只需将每个参数都设为模板参数即可。

template <typename Key, typename T, typename Iter>
bool lookup(Key const& key,
            T& map,
            Iter &found)
{
  return (found=map.find(key))!=map.end();
}

int main()
{
  std::map<std::string, int> m; m["hello"] = 42;
  std::map<std::string, int> const cm(m.begin(), m.end());

  std::map<std::string, int>::iterator it;
  std::map<std::string, int>::const_iterator cit;

  std::cout << std::boolalpha << lookup("hello", m, it) << '\n'; // Key isn't even std::string
  std::cout << std::boolalpha << lookup("hello", m, cit) << '\n';
  //std::cout << std::boolalpha << lookup("hello", cm, it) << '\n'; // error
  std::cout << std::boolalpha << lookup("hello", cm, cit) << '\n';
}

这是因为T 可以同时是map 和const map 所以T& 是map& 或const map&。

【讨论】：

【解决方案2】：

不，我认为没有重载/模板魔法你不能做到这一点。

编译器正在保护您免受以下情况的影响：

typedef vector<int> T;

const T v;  // Can't touch me

void foo(T::const_iterator &it) {
    it = v.begin();  // v.begin() really is a const_iterator
}

int main() {
    T::iterator it;
    foo(it);
    *it = 5;   // Uh-oh, you touched me!
}

【讨论】：