理解 C++ 中指向 const 值的 const 指针

Question

我有两个问题。

首先，我对 const 指向 const 值的指针的理解有点问题。我不明白为什么B::insert 有效，而C::insert 会导致编译器错误。我的意思是C中的列表不完全等于C::insert的参数吗？

我的第二个问题是A const * const a，是否也可以写成const A& a。

class A
{
    //Do stuff
};

class B 
{
private:
    list<A const *> l;

public:
    void insert(A const * const a)
    {
        l.push_back(a);
    }
};

class C 
{
private:
    list<A const * const> l;

public:
    void insert(A const * const a)
    {
            l.push_back(a);
    }
};

编辑（编译错误）：

g++ -Wall  -c  -O2 "sonnensystem.cpp" -std=c++11 (im Verzeichnis: C:\Users\Kenan\Desktop\OPR\cppcode\Konzepte\Kapselung\Architektur\sonnensystem01)
In file included from C:/TDM-GCC-64/lib/gcc/x86_64-w64-mingw32/5.1.0/include/c++/x86_64-w64-mingw32/bits/c++allocator.h:33:0,
             from C:/TDM-GCC-64/lib/gcc/x86_64-w64-mingw32/5.1.0/include/c++/bits/allocator.h:46,
             from C:/TDM-GCC-64/lib/gcc/x86_64-w64-mingw32/5.1.0/include/c++/string:41,
             from C:/TDM-GCC-64/lib/gcc/x86_64-w64-mingw32/5.1.0/include/c++/bits/locale_classes.h:40,
             from C:/TDM-GCC-64/lib/gcc/x86_64-w64-mingw32/5.1.0/include/c++/bits/ios_base.h:41,
             from C:/TDM-GCC-64/lib/gcc/x86_64-w64-mingw32/5.1.0/include/c++/ios:42,
             from C:/TDM-GCC-64/lib/gcc/x86_64-w64-mingw32/5.1.0/include/c++/ostream:38,
             from C:/TDM-GCC-64/lib/gcc/x86_64-w64-mingw32/5.1.0/include/c++/iostream:39,
             from sonnensystem.cpp:1:
C:/TDM-GCC-64/lib/gcc/x86_64-w64-mingw32/5.1.0/include/c++/ext/new_allocator.h: In instantiation of 'struct __gnu_cxx::new_allocator<const A* const>':
C:/TDM-GCC-64/lib/gcc/x86_64-w64-mingw32/5.1.0/include/c++/bits/allocator.h:92:11:   required from 'class std::allocator<const A* const>'
C:/TDM-GCC-64/lib/gcc/x86_64-w64-mingw32/5.1.0/include/c++/bits/stl_list.h:315:9:   required from 'class std::__cxx11::_List_base<const A* const, std::allocator<const A* const> >'
C:/TDM-GCC-64/lib/gcc/x86_64-w64-mingw32/5.1.0/include/c++/bits/stl_list.h:507:11:   required from 'class std::__cxx11::list<const A* const>'
sonnensystem.cpp:28:27:   required from here
C:/TDM-GCC-64/lib/gcc/x86_64-w64-mingw32/5.1.0/include/c++/ext/new_allocator.h:93:7: error: 'const _Tp* __gnu_cxx::new_allocator<_Tp>::address(__gnu_cxx::new_allocator<_Tp>::const_reference) const [with _Tp = const A* const; __gnu_cxx::new_allocator<_Tp>::const_pointer = const A* const*; __gnu_cxx::new_allocator<_Tp>::const_reference = const A* const&]' cannot be overloaded
       address(const_reference __x) const _GLIBCXX_NOEXCEPT
       ^
C:/TDM-GCC-64/lib/gcc/x86_64-w64-mingw32/5.1.0/include/c++/ext/new_allocator.h:89:7: error: with '_Tp* __gnu_cxx::new_allocator<_Tp>::address(__gnu_cxx::new_allocator<_Tp>::reference) const [with _Tp = const A* const; __gnu_cxx::new_allocator<_Tp>::pointer = const A* const*; __gnu_cxx::new_allocator<_Tp>::reference = const A* const&]'
       address(reference __x) const _GLIBCXX_NOEXCEPT
       ^
Kompilierung fehlgeschlagen.

Answer 1

在您的声明 A const * const 中，第一个 const 表示 A * 指针指向一个无法更改的值（一个 const 指针）。第二个const 表示该指针的值不能更改，就像const int 不能更改一样。由于list（和其他标准容器）要求其成员是可分配的，因此它们不能是 const 值。

对于第二个问题，A const * const 和 const A& 相似，但不可互换，因为您使用它们的方式不同。

Answer 2

在使用std::list<T> 时，T 的要求之一是它是CopyAssignable。见http://en.cppreference.com/w/cpp/container/list。

当您使用const 类型作为参数时，不满足该要求。如果您使用以下命令，您将看到类似的错误，如果不是相同的错误：

std::list<const int> a;
a.push_back(10);

不管怎样，

list<A const * const> l;

不可用。

Answer 3

A const * const 和 A const & 之间唯一真正的区别是更容易检查指针是否无效（您可以将 nul 指针强制转换为 A，然后取消引用以获得空 A 引用，去if(!a)更容易）。

C::insert 的情况是由于代码试图分配给内部节点值。如果您使用emplace_back 而不是push_back，它可能会起作用。