设计一个懒惰的载体：用const的问题

Question

我写了一个小的“懒载体”类（或，延迟矢量），其应该看起来像任何地方使用std::vector一个std::vector和使用，但它加载它的元素“懒惰”，即它会加载元件n（并且可能是从磁盘几），只要有人访问元素n。 （其原因在于，在我的应用程序，而不是所有的元素装入内存。）

下面是本LazyVector类，但存在与使用这样的矢量const成员函数的问题，见下文。

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
};

正如我所说的，存在一个问题，当一个const成员函数询问的LazyVector的元件。由LazyVector的性质，访问一个元素是不 const，即，它会改变下面的矢量vec，这在该上下文中禁止的。该foo成员函数必须const并且不能更改。我该如何解决这个问题？

class Foo {
  LazyVector<const std::string*> vec;
  void fct(int n) const { // fct must be const 
    const std::string* str = vec[n];
    // do something with str 
  }
};

Answer 1

您可以使用可变数据成员或const_cast会在你LazyVector类的实现。因此，你可以创建你的消费类所需要的常量性的假象，而无需实际是常量。

Answer 2

在使用可变关键字所述elems_数据成员。

Answer 3

在常量操作者用于显示该对象在逻辑上是常量。结果 您的数据在磁盘上的事实是不伦不类的对象不改变状态，因此您可以委托工作，为数据实际持有到另一个对象缓存（其中存储的数据是一个实现细节，而不是部分对象状态）。

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

下面数据是一个指针（智能指针但仍然是一个指针）。只要指针不会改变你不改变LazyVector成本的烦躁。但仍可以调用非const的方法上的对象指向由数据（记住它是该指针是常量不是对象指向）。

Answer 4

有关这样的事情，在mutable关键字是。把你的缓存为可变对象到类。那是因为你的缓存似乎无法改变你的对象的逻辑内容/状态（你的载体的即元素或它的大小不会改变）。

const方法并不说明他们没有实际改变你的对象。他们指出，他们不会改变你的对象的抽象价值。被抽象化了的实施细则仍可能通过const函数来改变。

在可变为这种例。让你的矢量可变或添加包含某种缓存条目的可变缓存成员。

读取什么的语义一个const成员函数通过安东尼威廉姆斯回答。

Answer 5

声明elems_作为mutable：

mutable std::vector<T> elems_;

还有其他的东西可以做，但是这是做它的支持方式。

编辑：这样做的另一种方法是添加另一部件，并将其设置在构造：

std::vector<T> *mutable_elems_;

mutable_elems_(&elems_)

Answer 6

这样做的一个粗的方法是

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

我想会有这样做的更好的方法。但是，这会工作。