如何在不中断常量的情况下返回不可变引用类型？

Question

我在 D 中有以下代码：

import std.stdio;
import std.container.array;

class RefType { }

class MyContainer {
    private Array!RefType test;
    RefType result() const {  // I want const on this, not on return type
        return test[0];       // use opIndex() from Array(T)
        // Error: cannot implicitly convert expression (this.test.opIndex(0u)) 
        // of type const(RefType) to main.RefType
    }
}

int main(string[] argv) {
    auto c = new MyContainer; auto r = c.result(); return 0;
}

如您所见，我想从自定义容器类返回引用类型。但是 Array 的 opIndex() 并没有给予这样做的权限，为什么？

我认为 opIndex() 应该返回 RefType 而不是 const(RefType) 值，因为数组是 Array!RefType。

这是一个错误吗？还是设计意图？如果这是有意的设计，我怎样才能得到我想要的？

Answer 1

我认为 opIndex() 应该返回 RefType 而不是 const(RefType) 值，因为 Array 是 Array!RefType。

这个假设是错误的。由于您的 opIndex 方法被标记为 const。隐含地给出这个引用也是 const (is(this == const(MyContainer))。这意味着您通过它访问的所有内容也是 const，因为 D 的 const 是可传递的。当您在 const 方法中访问某些 const 时，您将得到一些 const。返回一些非 const from 这个方法在 D 中是非法的（幸运的是）。唯一可以从 const 方法返回的非 const 是没有间接的值类型。

一个有效的让你可以写成非常量、常量和不可变类型的工作：

inout(RefType) result() inout { ... }

Answer 2

我认为 opIndex() 应该返回 RefType 而不是 const(RefType) 值，因为 Array 是 Array!RefType。

不，这是错误的。当您将方法定义为 const 时，您还指定了该类的所有成员也是 const。这意味着，无论成员在定义中具有什么类型，在您的result 方法中，它们（至少）是const。因此，编译器完全有理由返回它返回的错误。

解决此问题的常用方法（例如C++）是定义两个（或在 D 中为三个）重载：

RefType result() {
    return test[0];
}
RefType result() const {
    return test[0];
}
RefType result() immutable {
    return test[0];
}

因此，对于类是可变的情况，它返回一个可变引用。一种是类为 const 的情况，它返回一个 const 引用，另一种是类是不可变的情况，它返回一个不可变的引用。

但是，您会注意到，除了方法修饰之外，所有三个实现都完全相同。为防止您定义三个相同的实现，D 具有 inout 修饰符：

RefType result() inout {
    return test[0];
}

这个单一的定义取代了上述所有三个定义。根据经验，只需像往常一样写下您的定义，但将 inout 放置在您本来应该放置 const 的任何位置。