boost::optional 不允许我重新分配 const 值类型

Question

在我看来boost::optional应该有四种变体

• optional<Foo> => 持有可变的 Foo 并且可以在初始化后重新分配

• optional<Foo const> const => 持有一个 const Foo，初始化后不能重新赋值

• optional<Foo> const =>（应该？）持有一个可变的 Foo 但初始化后不能重新分配

• optional<Foo const> =>（应该？）持有一个 const Foo 并且可以在初始化后重新分配

前 2 个案例按预期工作。但是optional<Foo> const 取消对 const Foo 的引用，而optional<Foo const> 不允许在初始化后重新分配（如this question 中所述）。

const 值类型的重新分配是我遇到的具体情况，错误是：

/usr/include/boost/optional/optional.hpp:486：错误：将 'const Foo' 作为 'Foo& Foo::operator=(const Foo&)' 的 'this' 参数传递会丢弃限定符 [-fpermissive]

它发生在这里：

void assign_value(argument_type val,is_not_reference_tag) { get_impl() = val; }

在构造之后，实现将赋值运算符用于您参数化可选项的类型。它显然不想要一个 const 值的左操作数。但是为什么你不能将一个非 const 可选项重置为一个新的 const 值，例如在这种情况下：

optional<Foo const> theFoo (maybeGetFoo());
while (someCondition) {

    // do some work involving calling some methods on theFoo
    // ...but they should only be const ones

    theFoo = maybeGetFoo();
}

一些问题：

• 我是否正确，想要这个在概念上是好的，而不能做到这一点只是实施中的侥幸吗？

• 如果我不编辑 boost 源，那么在不完全废弃 boost::optional 的情况下实现上述循环中的逻辑的干净方法是什么？

• 如果这确实有意义并且我要编辑 boost::optional 源（我已经不得不这样做support movable types，尽管我怀疑他们很快就会自己这样做）那么有哪些微创改变可以解决问题呢？

Answer 1

所以基本上问题似乎与documentation for optional& optional<T (not a ref)>::operator= ( T const& rhs ) 中的这条注释有关：

注意：如果 *this 已初始化，则使用 T 的赋值运算符，否则使用其复制构造函数。

也就是说，假设您有boost::optional<const Foo> theFoo;。由于默认构造的boost::optional<> 为空，因此语句：

theFoo=defaultFoo;

应该表示“将构造 defaultFoo 复制到 theFoos 内部存储中。”由于该内部存储中已经没有任何内容，因此这是有道理的，即使内部存储应该容纳const Foo。完成后，theFoo 不会为空。

一旦theFoo 包含一个值，语句

theFoo=defaultFoo;

应该表示“将defaultFoo 分配给theFoos 内部存储中的对象。”但是theFoos 的内部存储是不可分配的（因为它是const），所以这应该会引发一个（编译时间？）错误。

不幸的是，您会注意到最后两个语句是相同的，但在概念上需要不同的编译时行为。不过，没有什么可以让编译器分辨出两者之间的区别。

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特别是在您描述的场景中，将boost::optional<...> 的赋值运算符定义为具有语义可能更有意义：

如果 *this 被初始化，它的当前内容首先被销毁。然后使用T的复制构造函数。

毕竟，如果您确实想要这样做，完全可以调用T 的赋值运算符，通过说*theFoo = rhs。

Answer 2

(1) 一个人对“应该”行为的看法取决于选项是 “零个或一个任意类型对象的容器” 还是 em>“一种类型的瘦代理，具有附加功能”。现有代码采用后一种思路，通过这样做，将列表中的“四种不同行为”去掉了一半。这降低了复杂性，并防止您无意中引入低效的用法。

(2) 对于任何值可复制的Foo 类型，可以通过创建一个新选项轻松地在可变选项和不可变选项之间切换。因此，在给定的情况下，您会简单地将其设为可变值，然后将其复制到不可变值中。

optional<Foo> theMutableFoo (maybeGetFoo());
while (someCondition) {
    optional<Foo const> theFoo (theMutableFoo);

    // do some work involving calling some methods on theFoo
    // ...but they should only be const ones
    // ...therefore, just don't use theMutableFoo in here!

    theMutableFoo = maybeGetFoo();
}

考虑到它是一个类型的“瘦代理”的模型，如果类型没有包含在可选项中，这与你必须做的事情完全相同。在这种情况下，普通的 const 值类型需要同样的处理。

(3) 必须跟进information given by @Andrzej 才能找到答案。但是这样的实现更改可能不会比每次都创建一个新的可选（如上面的循环）更好。最好接受现有的设计。

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来源：@R.MartinhoFernandez、@KerrekSB

Answer 3

回答你的三个问题：

1. 实现遵循 optional 赋值使用 T 赋值的设计理念；从这个意义上说，实施很好。
2. optional 的设计考虑了可能的扩展。 Optional 只是底层类 optional_base 的接口。您可以从 optional_base 派生自己的类，而不是使用 optional。 optional_base 有一个受保护的成员结构，它几乎可以满足您的需要。您将需要一个新成员，例如 reset(T)，它首先清除 optional_base，然后调用construct()。
3. 或者，您可以将成员 reset(T) 添加到可选中。这将是影响最小的更改。

您也可以尝试this proposal 中 optional 的参考实现。