c++ - 如何通过具有非常量指针键的映射中的常量指针键查找

Question

以下 C++ 代码无法编译，因为它将非常量指针传递给find()需要 const 指针的函数。

#include <map>

std::map<int*, double> mymap;

double myfind(const int * mykey)
{
    return mymap.find(mykey)->second;
}

有没有办法在不改变地图类型或使变量mykey非常量的情况下进行查找工作？毕竟函数find()没有修改指向的对象，它只是比较指针。

Answer 1

映射中的键在语义上是不可变的，所有允许直接访问键的映射操作都是通过const- 限定键类型（例如value_type定义为pair<const Key, T>）来实现的。

但是，在键类型的情况下，int*您会得到一个const指向非 const int( int*const) 的指针，这不是很好（它仍然有效，因为只有指针值用作键，但是不变性的语义被稀释了，这可能导致错误）。

与其抛弃 constness，不如将其更改map为map<const int*, double>.

然后它将适用于const int*和int*键。

#include <map>

std::map<const int*, double> mymap;

double myfind(const int * mykey)
{
    return mymap.find(mykey)->second; // just works
}

double myfind(int * mykey)
{
    return mymap.find(mykey)->second; // also works
}

Answer 2

试试const_cast哪个可以让你改变变量的常数（或波动性）。

#include <map>

std::map<int*, double> mymap;

double myfind(const int * mykey)
{
    return mymap.find(const_cast<int*>(mykey))->second;
}

Answer 3

我想我找到了解决方案，但它需要 C++14 透明比较器。

#include <map>
#include <iostream>

struct CompareIntPtrs
{
    using is_transparent = void; // enabling C++14 transparent comparators

    bool operator()(const int * l, const int * r) const
    {
        return l < r;
    }
};

std::map<int*, double, CompareIntPtrs> mymap;

double myfind(const int * key)
{
    return mymap.find(key)->second;
}

int main()
{
    int x {6};
    mymap[&x] = 66; // inserting to the map
    const int * px = &x; // creating a "const int *" variable

    std::cout << myfind(px) << std::endl; // using "const int *" for finding in map with "int*" keys
    std::cout << mymap.find(px)->second << std::endl; // we could even skip using myfind()
}

可以在这里找到一篇关于 C++14 透明比较器的优秀文章。老实说，通过添加比较器，mymap我原本不想的类型略有改变，但这是我能找到的最佳解决方案。

如果 C++14 不可用，我们至少可以选择两个弊端。第一个是复制mymap到一个新std::map<const int*, double>的 in myfind，这是非常低效的。第二个是通过使用const_cast<int*>(mykey)尽可能避免使用的常量来消除常量。

Answer 4

您可能有一个 const 正确性问题。const int * 可能不是你想的那样。它是一个指向常量整数的指针。这与映射的键类型不同，它是指向（非常量）整数的指针。两者都与int * constwhich 是指向（非常量）整数的常量指针不同。问题不在于键值本身是可变的还是不可变的，而在于您存储的指针是可变的还是不可变的。

例如，这编译：

std::map<int *, double> mymap;
double myfind(int * const mykey) {
    return mymap.find(mykey)->second;
}

就像这样：

std::map<const int *, double> mymap;
double myfind(const int *mykey) {
    return mymap.find(mykey)->second;
}
double myfind2(const int * const mykey) {
    return mymap.find(mykey)->second;
}

你看得到差别吗？在您的原始代码中，编译器标记错误是非常正确的。如果您的函数采用 a const int *，那么您实际上是承诺不修改int我传入的指针所指向的指针。但是如果您int *在 a 的键中使用这样的指针std::map，您可能会允许某人修改它int。

在这种特殊情况下，我们知道std::map::find()不会分配给指针参数，但编译器不会，这就是const_cast<>其他答案中指出的存在的原因。