Question

我写了一个小的“懒矢量”类（或延迟矢量），它应该看起来像std::vector，可以在std::vector被使用的任何地方使用，但是它“懒洋洋地”加载它的元素，即每当有人访问元素n时，它将从磁盘加载元素n（可能还有一些）。（原因是在我的应用程序中，并非所有元素都适合内存。）

以下是此LazyVector类，但使用此类向量的const成员函数存在问题，请参阅下文。

template<class T>
class LazyVector {
  std::vector<T> elems_;
  void fetchElem(unsigned n){
    // load the n-th elem from disk into elems_ etc
  }
public:
  const T& operator[](unsigned n) const {
    fetchElem(n); // ERROR: ... discards qualifiers       
    return elems_[n];
  }
  T& operator[](unsigned n) {
    fetchElem(n);
    return elems_[n];
  }
  // and provide some other std::vector functions
};

正如我所说，当const成员函数要求LazyVector的元素时，会出现问题。根据{{1}}的性质，访问元素不 LazyVector，即它将更改下面的向量const，这在此上下文中是被禁止的。 vec成员函数必须为foo且无法更改。我该如何解决这个问题？

const

Answer 1

您可以在LazyVector类的实现中使用可变成员数据或const_cast。因此，您可以创建消耗类所需的constness幻觉，而不是实际上是const。

Answer 2

在elems_数据成员上使用mutable关键字。

Answer 3

const运算符用于表示对象在逻辑上是常量您的数据在磁盘上的事实既不在这里，也不在您的对象没有改变状态，因此您可以将实际保存数据的工作委托给另一个对象缓存（存储数据的地方是实现细节而不是对象状态）。

class LazyVector
{
    public:
        int const& operator[](int index) const
        { 
            data->fetchElement(index);
            return data->get(index);
        }
    private:
        std::auto_ptr<LazyDataCache>   data;
};

这里的数据是指针（智能指针但仍然是指针）。只要指针没有改变，你就不会改变LazyVector的成本。但是你仍然可以在数据所指向的对象上调用非const方法（记住它是const指针所指向的指针）。

Answer 4

对于此类内容，mutable关键字适用于。将缓存作为可变对象放入您的类中。这是因为您的缓存似乎没有改变对象的逻辑内容/状态（即向量的元素或其大小不会改变）。

const方法并未声明它们不会物理更改您的对象。他们声明他们不会改变对象的抽象值。抽象的实现细节仍可能由const函数更改。

可变性是针对这种情况的。使您的向量可变或添加包含某种缓存条目的可变缓存成员。

阅读Anthony Williams的What are the semantics of a const member function答案。

Answer 5

将elems_声明为mutable：

mutable std::vector<T> elems_;

你还可以做其他事情，但这是支持的方式。

编辑：另一种方法是添加另一个成员并在构造函数中设置它：

std::vector<T> *mutable_elems_;

mutable_elems_(&elems_)

Answer 6

这样做的粗略方法是

LazyVector* p = const_cast<LazyVector*>(this);
p->fetch();

我想有更好的方法可以做到这一点。但这会奏效。

设计一个懒惰的向量：const的问题

6 个答案: