Question

我有一个const-correctness问题，我似乎无法解决。这是我的程序的结构：

class Node
{
    private:
        int            id;
        std::set<Node*> neighbours;
    public:
        Node();
        Node(int id_p);

        void set_id(const int& id_p);
        int  get_id() const;
        void add_neighbour(Node* neighbour);
        bool is_neighbour(Node* neighbour) const;

        friend bool operator <(const Node& lhs, const Node& rhs);
};

class Graph
{
    private:
        std::set<Node> node_list;
    public:
        Graph();

        void        add_node(int id);
        const Node* get_node_by_id(int id) const;
        bool        has_node(int id) const;
        void        check_add_node(int id);
        void        add_edge(int id_1, int id_2);
        bool        has_edge(int id_1, int id_2) const;
        void        check_add_edge(int id_1, int id_2);

        (...)
};

现在问题是，如果我调用函数Graph::get_node_by_id()，我想返回一个指向给定节点的指针（类型Node）。但似乎不可能这样做，因为std::set隐式地将我的Node类型对象转换为const Node个对象，而我无法从non-const pointer对象中获取const。

但是，我不能将其他所有内容设置为const Node（这会解决问题），因为我想从Node::add_neighbour()调用Graph::add_edge()，但每当我这样做时，我的编译器虽然我将const定义为只关心node_list，但我可能会违反less operator<集合中id ness（需要有一个排序集）的元素。 1}}。

我能做些什么来解决这个难题（不放弃有排序的集合）？感谢您的回复！

有关错误的更多信息：

如果我使用非常量字段，Graph::get_node_by_id()中的错误：

for(Node& element : this->node_list) // Error: element should be const Node&
{
    if(element->get_id() == id)
    {
        return element;
    }
}
return nullptr;

如果我使用常量字段，Graph::add_edge()中的错误：

(...)
const Node* node_1 = this->get_node_by_id(id_1);
const Node* node_2 = this->get_node_by_id(id_2);
node_1->add_neighbour(node_2); // Error for disregarding constness
node_2->add_neighbour(node_1);

Answer 1

您的问题似乎是您有两种不同的价值语义＆＃39;到Node。

一个是operator<公开的，不受add_neighbour影响。这是一个set需求，通过制作Node const来保持秩序，并强制执行。

另一个是由类API公开的，其中set_id和add_neighbour都会更改值。

要保留已排序的set，您必须不允许节点的ID在集合中更改。但你可以允许邻居改变。

因此，我建议您制作neighbours set mutable，制作add_neighbour private和const，然后制作{ {1}} Graph friend。

这是Node为您提供的数据成员不属于＆＃39;值＆＃39;一种类型。请注意，这表示您指示持有mutable的内容可能会使const Node*的结果在调用之间发生变化。

因此...

is_neighbour

现在你所拥有的是class Node { private: // Trust Graph not to mess directly with these! int id; mutable std::set<Node*> neighbours; friend class Graph; // For Graph's exclusive use void add_neighbour(Node* neighbour) const; public: Node(); Node(int id_p); void set_id(const int& id_p); // Callable when not in Graph's set int get_id() const; void add_neighbour(Node* neighbour); // Callable when not in Graph's set bool is_neighbour(Node* neighbour) const; friend bool operator <(const Node& lhs, const Node& rhs); }; class Graph { private: std::set<Node> node_list; public: Graph(); void add_node(int id); const Node* get_node_by_id(int id) const; bool has_node(int id) const; void check_add_node(int id); void add_edge(int id_1, int id_2); bool has_edge(int id_1, int id_2) const; void check_add_edge(int id_1, int id_2); (...) }; Node Graph set个Graph个实例的公共，非const变异器，以及Node的额外变异器{1}}用于更改set中Graph的邻居。

所以只有const Node b; b.add_neighbour(nullptr);可以做

Graph

如果您真的不信任private，则可以将const add_neighbour class替换为内部static add_neighbour(Node* node, Node* neighbour，并class 1}}方法，因为内部class NeighbourHelper { friend class Graph; static void add(const Node* node, Node* neighbour) { node->add_neighbour(neighbour); }隐式地能够访问外部类的私有数据。

Graph

现在只有const Node b; Node::NeighbourHelper::add(&b, nullptr);才能

Node a;
a.add_neighbour(nullptr);

在这两种情况下，以下内容适用于所有人：

public

此时，您应该感受到代码味道......问题是图表中的get_node_by_id Node*方法。实际上你可能想要公开某种迭代器而不是原始的Node，并使Node成为Graph的私有内部类。

甚至只需将整个std::map<int,std::set<int>>概念替换为<tr ng-repeat="languages in samln"> <td> <span>{{languages.emplang}}</span> </td> <td> <input type="checkbox" name="checkbox1-" id="sp1" value="false" style="margin-left:40px;" ng-model="languages.speak"> </td> <td> <input type="checkbox" name="checkbox2-" id="rea1" value="false" style="margin-left:40px;" ng-model="languages.read"> </td> <td> <input type="checkbox" name="checkbox3-" id= "wr1" value="false" style="margin-left:40px;" ng-model="languages.write"> </td> </tr> ...

但这取决于您的实际使用情况。

Answer 2

虽然TBBle的分析是正确的，但有一个更简单的解决方案：将图std::set<Node>替换为std::map<int,Node>。

您当前的Graph::get_node_by_id()正在使用线性搜索，因为set并未真正提供您想要的查找。使密钥外部允许您删除operator<重载并仍然可以获得更快，更自然的查找：map.find(id)。

唯一丑陋的部分是现在你的Node有一个必须与外键匹配的内部ID。如果你从不使用id除了在地图中查找节点，你可以完全删除它。如果你需要遵循图形边（邻居）然后检查ID，你可以用一组map迭代器替换你的指针集，如：

typedef std::map<int, Node> NodeMap;
typedef std::set<NodeMap::iterator> NeighbourMap;

然后您的遍历有pair<const int,Node>可用。

NB。在反射中，从set更改为map会产生与TBBle的答案几乎相同的区别：将Node拆分为const和可变部分。使用此解决方案查找更清晰（您可以通过构造假节点作为set::find的键来重新获得对数时间查找，但它仍然有点不优雅），并且对象标识与其他解决方案稍微更清晰。

如何进行常量校正？

2 个答案: