Question

作为此问题Are const_iterators faster?的扩展，我在const_iterators上有另一个问题。如何删除const_iterator的常量？虽然迭代器是指针的通用形式，但仍然const_iterator和iterator是两个不同的东西。因此，我相信，我也无法使用const_cast<>从const_iterator转换为iterator。

一种方法可能是定义一个迭代器，它移动到const_iterator指向的元素。但这看起来像是一个线性时间算法。

了解实现这一目标的最佳途径是什么？

Answer 1

在C ++ 11中有一个具有恒定时间复杂度的解决方案：对于任何序列，关联或无序关联容器（包括所有标准库容器），可以使用空范围调用范围擦除成员函数：

template <typename Container, typename ConstIterator>
typename Container::iterator remove_constness(Container& c, ConstIterator it)
{
    return c.erase(it, it);
}

范围擦除成员函数有一对const_iterator参数，但它们返回iterator。由于提供了空范围，因此对擦除的调用不会更改容器的内容。

Hat tip to Howard Hinnant and Jon Kalb for this trick.

Answer 2

不幸的是，线性时间是唯一的方法：

iter i(d.begin());
advance (i,distance<ConstIter>(i,ci));

其中iter和constIter是合适的typedef，d是你要迭代的容器。

Answer 3

在上一篇文章的答案中，有一些人（包括我在内）建议使用const_iterators而不是出于与性能无关的原因。可读性，从设计板到代码的可追溯性......使用const_iterators提供对非const元素的变异访问比从不使用const_iterator要糟糕得多。您正在将代码转换为只有您才能理解的内容，设计更糟糕且可维护性更差。使用const只是为了抛弃它比使用const更糟糕。

如果你确定你想要它，那么C ++的好/坏部分就是你总能得到足够的绳索让自己挂起来。如果你的意图是使用const_iterator来解决性能问题，你应该重新考虑它，但是如果你仍然想要开始行动......那么C ++可以提供你选择的武器。

首先，最简单的：如果你的操作将参数作为const（即使在内部应用const_cast），我相信它应该在大多数实现中直接工作（即使它可能是未定义的行为）。

如果你不能改变仿函数，那么你可以从任何一方解决问题：在const迭代器周围提供一个非const迭代器包装器，或者在非const仿函数周围提供一个const仿函数包装器。

Iteratorfaçade，漫长的道路：

template <typename T>
struct remove_const
{
    typedef T type;
};
template <typename T>
struct remove_const<const T>
{
    typedef T type;
};

template <typename T>
class unconst_iterator_type
{
    public:
        typedef std::forward_iterator_tag iterator_category;
        typedef typename remove_const<
                typename std::iterator_traits<T>::value_type
            >::type value_type;
        typedef value_type* pointer;
        typedef value_type& reference;

        unconst_iterator_type( T it )
            : it_( it ) {} // allow implicit conversions
        unconst_iterator_type& operator++() {
            ++it_;
            return *this;
        }
        value_type& operator*() {
            return const_cast<value_type&>( *it_ );
        }
        pointer operator->() {
            return const_cast<pointer>( &(*it_) );
        }
        friend bool operator==( unconst_iterator_type<T> const & lhs,
                unconst_iterator_type<T> const & rhs )
        {
            return lhs.it_ == rhs.it_;
        }
        friend bool operator!=( unconst_iterator_type<T> const & lhs,
                unconst_iterator_type<T> const & rhs )
        {
            return !( lhs == rhs );
        }
    private:
        T it_;  // internal (const) iterator
};

Answer 4

这可能不是您想要的答案，但有些相关。

我假设你想要改变迭代器指向的东西。我做的最简单的方法是const_cast返回引用。

像这样的东西

const_cast<T&>(*it);

Answer 5

Scott Meyer's article更喜欢迭代器而不是const_iterators来回答这个问题。 Visage的答案是唯一安全的C ++ 11之前的替代方案，但实际上是实现良好的随机访问迭代器的恒定时间，而其他人则是线性时间。

Answer 6

我认为在精心设计的程序中不需要这种转换。

如果您需要这样做 - 请尝试重新设计代码。

作为解决方法，您可以执行下一步：

typedef std::vector< size_t > container_type;
container_type v;
// filling container code 
container_type::const_iterator ci = v.begin() + 3; // set some value 
container_type::iterator i = v.begin();
std::advance( i, std::distance< container_type::const_iterator >( v.begin(), ci ) );

但我认为有时这种转换是不可能的，因为你的算法无法访问容器。

Answer 7

你可以从const_iterator中减去begin（）迭代器来获得const_iterator所指向的位置，然后将begin（）添加回来获取非const迭代器。我不认为这对于非线性容器来说非常有效，但对于像线性容器这样的线性容器，这将需要恒定的时间。

vector<int> v;                                                                                                         
v.push_back(0);
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
vector<int>::const_iterator ci = v.begin() + 2;
cout << *ci << endl;
vector<int>::iterator it = v.begin() + (ci - v.begin());
cout << *it << endl;
*it = 20;
cout << *ci << endl;

编辑：这似乎仅适用于线性（随机访问）容器。

Answer 8

你可以将const迭代器值指针转换为非const值指针并直接使用它

    vector<int> v;                                                                                                         
v.push_back(0);
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(2);
vector<int>::const_iterator ci = v.begin() + 2;
cout << *ci << endl;
*const_cast<int*>(&(*ci)) = 7;
cout << *ci << endl;

Answer 9

我认为提出一个适用于标准库中不包含容器的解决方案并且不包含erase（）方法会很有趣。

尝试使用此功能会导致Visual Studio 2013在编译时挂起。我不包括测试用例，因为将它留给能够快速找出界面的读者似乎是个好主意;我不知道为什么这会挂起编译。即使const_iterator等于begin（），也会发生这种情况。

// deconst.h

#ifndef _miscTools_deconst
#define _miscTools_deconst

#ifdef _WIN32 
    #include <Windows.h>
#endif

namespace miscTools
{
    template < typename T >
    struct deconst
    {

        static inline typename T::iterator iterator ( typename T::const_iterator*&& target, T*&& subject )
        {
            typename T::iterator && resultant = subject->begin ( );

            bool goodItty = process < 0, T >::step ( std::move ( target ), std::move ( &resultant ), std::move ( subject ) );

        #ifdef _WIN32
             // This is just my habit with test code, and would normally be replaced by an assert
             if ( goodItty == false ) 
             {
                  OutputDebugString ( "     ERROR: deconst::iterator call. Target iterator is not within the bounds of the subject container.\n" ) 
             }
        #endif
            return std::move ( resultant );
        }

    private:

        template < std::size_t i, typename T >
        struct process
        {
            static inline bool step ( typename T::const_iterator*&& target, typename T::iterator*&& variant, T*&& subject )
            {
                if ( ( static_cast <typename T::const_iterator> ( subject->begin () + i ) ) == *target )
                {
                    ( *variant ) += i;
                    return true;
                }
                else
                {
                    if ( ( *variant + i ) < subject->end () )
                    {
                        process < ( i + 1 ), T >::step ( std::move ( target ), std::move ( variant ), std::move ( subject ) );
                    }
                    else { return false; }
                }
            }
        };
    };
}

#endif

如何删除const_iterator的constness？

9 个答案: