共享指针和 const 正确性

Posted 2023-02-22

【中文标题】共享指针和 const 正确性

【英文标题】：Shared pointers and const correctness

【发布时间】：2016-03-21 11:57:30

【问题描述】：

将类的 const 正确性 扩展到其指向的成员的正确方法是什么？在示例代码中，get 方法的常量版本是要创建一个std::shared_ptr，其引用计数器与内部成员m_b 相同，还是从0 重新开始计数？

class A

    std::shared_ptr< B > m_b;

public:

    std::shared_ptr< const B > get_b( ) const
    
        return m_b;
    

    std::shared_ptr< B > get_b( )
    
        return m_b;
    

【问题讨论】：

您可能还想实现 get_const_b()，类似于标准容器 (en.cppreference.com/w/cpp/container/vector/begin) 的方法 cbegin() 和 cend()。

【参考方案1】：

shared_ptr 在您从另一个shared_ptr 构造时将始终保留引用计数； 不安全地使用它的唯一方法是从原始指针构造：shared_ptr<...>(my_ptr.get()) // don't do this。

您可能还对 propagate_const 包装器感兴趣，它位于 Library Fundamentals TS v2 中，因此可能很快就会在您的实现中可用。

【参考方案2】：

可以通过use_count()进行一些测试来推断答案。

还要注意方法解析可能不是很明显：

class B ;

class A 
  std::shared_ptr<B> m_b;

public:
  A()  m_b = std::make_shared<B>(); 

  std::shared_ptr<const B> get_b() const 
    std::cout << "const" << std::endl;
    return m_b;
  

  std::shared_ptr<B> get_b() 
    std::cout << "non const" << std::endl;
    return m_b;
  
;

int main(int, char **) 

  A a;

  std::shared_ptr<B> b = a.get_b();

  std::cout << b.use_count() << std::endl;

  std::shared_ptr<const B> cb = a.get_b();

  std::cout << cb.use_count() << std::endl;

  const A &a_const_ref = a;

  std::shared_ptr<const B> ccb = a_const_ref.get_b();

  std::cout << ccb.use_count() << std::endl;

  return 0;

输出：

non const
2
non const
3
const
4

【讨论】：

拜托，你能澄清一下这里到底什么是反直觉的，你期望什么样的陷阱？结果对我来说似乎很合乎逻辑和安全。

可以认为第二次调用get_b() 解析为const 版本。此外，第三次调用会增加相同的 ref 计数器，这就是问题本身的答案。

我稍微改写了我的答案，并不是要这么强调陷阱。

谢谢。毕竟这种方法是安全的。