向成员函数添加 const 限定符答案

【问题标题】：Adding a const qualifier to a member function向成员函数添加 const 限定符
【发布时间】：2012-04-11 16:30:48
【问题描述】：

我目前正在编写一个接口类，它应该提供对复杂结构的内部元素的访问，作为 const 或非 const 引用。这个想法是一些模块被授予 const 访问权限，而一些模块被授予完全访问权限。

我已经使用 'type_traits' 'std::add_const' 有条件地限定内部成员函数的返回类型，不幸的是我想不出有条件地将成员函数限定为 const 或非 const 的方法。

这甚至可能吗？如果是这样怎么办？

例如：

template< typename T, bool isConst  >
struct apply_const
{
    typedef T type;
};

template<typename T>
struct apply_const<T, true>
{
    typedef typename std::add_const<T>::type type;
};

template< bool isConst >
const Interface
{
    /// @brief get the TypeA member
    typename apply_const<TypeA, isConst >::type& GetXpo3Container()  // how do I conditionally add a const qualifier
    {
        return config_.type_a_member_;
    }

    typename apply_const<Profile, isConst >::type& GetProfile( unint32_t id )  // qualifier ???
    {
        return config_.profiles.get( id );
    }

    // .... lots more access functions

    ConfigType config_; // the config
};

注意：分离/创建两个版本的接口的根本原因是它们将提供对config 不同实例的访问——一个是可写的，一个是不可写的。正在开发的子系统是一个嵌入式Netconf Agent，支持<running>和<candidate>配置。

【问题讨论】：

使用两个重载（一个 const 和一个非常量），并使用 SFINAE 一次只启用其中一个。
2 个重载实际上并没有保存任何东西（如下所述）。目标是提供 2 个版本的“接口”，一种是所有成员函数都返回“const”引用，另一种是所有成员函数都返回非 const 引用。返回类型的常量性不仅仅是成员函数的限定问题。我想我只需要对成员函数没有限制就可以了，这不是太大的问题。

标签： c++ templates c++11 template-meta-programming typetraits

【解决方案1】：

这似乎通过专业化最容易做到：

template< bool isConst >
struct Interface;

template <>
struct Interface<false>
{
    TypeA& GetXpo3Container()
    {
        return config_.type_a_member_;
    }
};

template <>
struct Interface<true>
{
    const TypeA& GetXpo3Container() const
    {
        return config_.type_a_member_;
    }
};

编辑：虽然我不完全确定这增加了什么。是不是更容易拥有

struct Interface
{
    TypeA::type& GetXpo3Container()
    {
        return config_.type_a_member_;
    }
    const TypeA::type& GetXpo3Container() const
    {
        return config_.type_a_member_;
    }
};

并在适当的地方使用const Interface？还是出于其他原因，这不是一种选择？

编辑 2：我的 std::enable_if 使用错误，现在已经消失了。

【讨论】：

这将产生硬错误，而不是软错误，因为std::enable_if<isConst, TypeA>::type 不依赖于Interface 的范围（其他情况也是如此）。
@LucDanton 当你发表评论时我实际上正在编辑，但是谢谢，你是对的 :)

【解决方案2】：

您可以使用 SFINAE：

template<bool isConst>
struct Interface
{
    template<
        bool Cond = isConst
        , typename std::enable_if<!Cond, int>::type = 0            
    >
    TypeA&
    GetXpo3Container() const
    {
        return config_.type_a_member_;
    }

    template<
        bool Cond = isConst
        , typename std::enable_if<Cond, int>::type = 0
    >
    TypeA const&
    GetXpo3Container() const
    {
        return config_.type_a_member_;
    }
};

请注意，这两个成员需要成为模板，并且我正在使用默认参数来强制 typename std::enable_if<Cond, int>::type 依赖——在 std::enable_if<isConst, int>::type 类的范围内不是依赖，因此在我们需要 SFINAE 的情况下实例化类时会产生硬错误。

然而，默认参数意味着某人可以做例如Interface<true> f; TypeA& ref = f.GetXpo3Container<false>();。如果您想避免这种情况（例如，您不相信用户不会滥用您的界面中未指定的部分），这是另一种让 std::enable_if 的成员 type 再次依赖的方法，这可能更合适，但更神秘：

template<typename T, T Value, typename>
struct depend_on_c {
    static constexpr T value = Value;
};

/* and in the scope of Interface: */
    template<
        typename Dummy = void
        , typename std::enable_if<
            depend_on_c<bool, isConst, Dummy>::value
            , int
         >::type = 0
    >
    /* rest as before */

【讨论】：

【解决方案3】：

您可以针对isConst 为真的情况专门化您的模板，并在这种情况下将所有成员函数设为const，同时在主模板中保留非const。

或者，编写两个版本的成员函数（一个 const 和一个不），并使用 enable_if 仅启用适当的重载。

【讨论】：