访问成员变量中的引用会丢弃 constness

Question

我在我的代码中对一个对象做了一个包装，它应该修改对该对象的访问。我选择在这里使用一个对象来进行测试，而不是使用具有相同功能的仿函数。基本上：包装器接收对对象的引用并将所有索引访问转发到对象（在一些可能的操作之后）
现在问题来了：访问器丢弃了被包装对象的常量性。
最小示例

struct Foo
{
    std::array<int, 2> data;
    const int& operator()(int idx) const{
        return data[idx];
    }
    int& operator()(int idx){
        return data[idx];
    }
};

struct Bar
{
    Foo& ref;
    Bar(Foo& r):ref(r){}
    int& operator()(int idx) const{
        return ref(idx);
    }
};

template< typename T >
void test(const T& data){
    data(1) = 4;
    std::cout << data(1);
}

void main(){
    Foo f;
    test(f);
    // Above call does not compile (as expected)
    // (assignment of read-only location)
    Bar b(f);
    test(b); // This does compile and works (data is modified)
}

声明 Bar 的 ()-运算符（包装器）"const"，我希望所有成员都可以访问 "const"。所以不应该 return 一个 "int&" 而只能 "const int&"

然而 gcc4.7 愉快地编译了代码并且 const 被忽略了。这是正确的行为吗？这是在哪里指定的？

编辑：在相关问题上：如果在 Foo 中使用 typedef，例如：

struct Foo
{
    using Ref = int&;
    using ConstRef = const int&; //1
    using ConstRef = const Ref;  //2
    int* data; // Use int* to have same issue as with refs
    ConstRef operator()(int idx) const{
        return data[idx]; // This is possible due to the same "bug" as with the ref in Bar
    }
    Ref operator()(int idx){
        return data[idx];
    }
};

我注意到 //1 确实按预期工作但 //2 没有。 Return 值仍然可以修改。他们不应该是一样的吗？

Answer 1

是的，这是正确的行为。 ref 的类型是 Foo &。将 const 添加到引用类型 ¹ 什么都不做——无论如何，引用已经是不可变的了。就像有一个成员int *p。在 const 成员函数中，其类型被视为 int * const p，而不是 int const * p.

您需要做的是在 const 重载中手动添加 const，如果您需要的话：

struct Bar
{
    Foo& ref;
    Bar(Foo& r):ref(r){}
    int& operator()(int idx) const{
        return const_cast<const Foo&>(ref)(idx);
    }
};

解决问题编辑：不，typedef 不一样。 const int & 是对（常量 int）的引用。 const Ref是一个常数Ref，即常数（参考int）；数学意义上的括号。

¹ 我说的是引用类型本身。不要与将 const 添加到引用所指的类型相混淆。

Answer 2

是的，这是预期的行为。原因是您的方法的 const 只表示引用不会更改，而不是引用的对象。引用始终不变，因此它始终为真。用指针看一下这段代码：

int i;
struct Bar
{
    int* pi;
    Foo& ref;
    Bar(Foo& r):ref(r){}
    int& operator()(int idx) const{
        *pi = 4; // we can change pointed object
        pi = &i; // Compile error: we can't change the pointer.
        return ref(idx);
    }
};

访问成员变量中的引用会丢弃 constness

Access to reference in member variable discards constness

c++

compiler-errors

reference

constants

c++11