是否可以在c ++中强制传递依赖对象的constness

Posted 2021-05-05

这是我想要阻止的：

class Dep; //for "dependency"

class C {
  private: 
    const Dep& dep_; //or std::shared_ptr if I want to guarantee proper lifetime of dependency
  public:
    C(const Dep& dep) : dep_(dep){}
}

Dep d(Arg arg);
C obj(d); //obj can't change d
d.some_non_const_method(); //But it's creator can :(

我想得到的是，创建C对象的唯一正确方法是这样的：

Dep d(Arg arg);
d.some_non_const_method();
const Dep d1(d); //or move constructor if appropriate
C obj(d1); //Object d1 must be const!
d1.some_non_const_method(); //compile error, so obj can be sure that the dependency he's got is really const.

有没有办法通过语法强制执行此操作？

附：依赖是为了共享，所以我不能在这里使用std::unique_ptr。

答案

我认为没有办法通过语法直接强制执行此操作。

问题是任何Dep&都可以自由转换为const Dep&。正如你正确地指出采取const Dep &d并不意味着它是恒定的，而是承诺你的功能永远不会修改d。

当其他答案巧妙地使用重载和删除方法来创建错误时，只要直接传递非const Dep，当从其他地方传递const Dep &时，这些方法会失败。

// this could be arbitrarily complex and nested
std::unique_ptr<C> makeC(const Dep &d) {
     return std::make_unique<C>(d);
} 

void test() {
    Dep nonConstDep;
    auto pC = makeC(nonConstD); // conversion to const & is legal
    nonConstDep.mutate(); // Nooo!
}

你需要的是一个不可变的dep类，它不允许变异和转换。

由于我不知道您是否可以更改Dep类以及如何在程序的其他部分使用它，我建议使用此解决方案：

创建一个ImmutableDep包装器，它有一个私人const Dep。然后你可以限制你的类只采用ImmutableDep引用。

class ImmutableDep {
     const Dep dep_;

public:
     inline const Dep &get() const { return dep_; }
};

class C {
     const Dep &dep_;
public:
     // we know that an ImmutableDep's dep really is immutable
     C(const ImmutableDep &dep) : dep_(dep.get()) {}
}

通过这种方式，您可以根据需要将const或非const引用传递给ImmutableDep，始终保证私有包装的Dep是不可变的。

如果你只需要在有限的“构造”阶段修改Dep，我建议使用Builder pattern并在完成后创建一个不可变对象，也许将任何大的东西移动到不可变对象中。

另一答案

如果我正确理解你的问题，你只想接受一个const参数，并希望在传递非const参数时出错。

最简单的方法应该是将非const版本标记为delete：

class C {
  private:
    const Dep& dep_;
  public:
    C(const Dep& dep) : dep_(dep){}
    C(Dep &) = delete;
};

然后：

Dep d;
C obj(d); // Error, deleted function selected

const Dep d1(d);
C obj(d1); // ok

另一答案

形式的东西

class C
{
    C() = default;
    friend class D;
};

class D
{
    public:
    C create_C() = delete;
    C create_C() const {return C};
};

会做的。我已经建造了C private。 D可以访问它，因为它是friend的C。 const的非create_C超载被删除。