c++ - 为什么 const_cast 不能作用于 std::function 的参数？

Question

我提供了一个成员函数的 const 和非常量变体，我在其中重用 const 版本来实现非常量版本作为 described in this answer根据 Scott Meyers 的书籍。

const 版本接受一个类型的参数:

const std::function< void (const Foo &) > &

vs 非常量接受类型的参数:

const std::function< void (      Foo &) > &

在实现中，我必须使用 reinterpret_cast 因为 const_cast 不起作用。

例如:

const std::function< void (Foo &) > & Processor;
reinterpret_cast< const std::function< void (const Foo &) > & >( Processor );

对比

const std::function< void (Foo &) > & Processor;
const_cast< const std::function< void (const Foo &) > & >( Processor );

这不符合 const_cast 的意义吗？这只是语言定义中的疏忽，可能会在 C++2x 中得到修复，还是 const_cast 永远不会符合这里的精神？

这里是更完整的代码:

void Collection::ProcessCollection(const std::function< void (const Foo &) > & Processor) const
{
    for( int idx = -1 ; ++idx < m_LocalLimit ; )
    {
        if ( m_Data[ idx ] )
        {
            Processor( m_Data[idx] );
        }
    }

    const int overflowSize = OverflowSize();

    for( int idx = -1 ; ++idx < overflowSize ; )
    {
        Processor( (*m_Overflow)[ idx ] );
    }
}

void Collection::ProcessCollection(const std::function< void (Foo &) > & Processor)
{
    const Collection * constThis = const_cast< const Collection * >( this );
    const std::function< void (const Foo &) > & constProcessor
        = reinterpret_cast< const std::function< void (const Foo &) > & >( Processor );

    constThis->ProcessCollection( constProcessor );
}

Answer 1

一般来说，使用const_cast是不安全的扔掉const出现在模板参数中的 ness。例如，考虑这个(诚然，有点做作的)代码:

template <typename T> struct Wrapper {
    int x;
};

template <> struct Wrapper<char *> {
    double y;
};

在这里，一个指向 Wrapper<const char *> 的指针指向与 Wrapper<char *> 截然不同的对象, 所以做 const_cast转Wrapper<const char *> *进入Wrapper<char *> *将导致指向 struct 的指针包含 int现在指向 struct包含 double , 打破了一些我现在想不起名字的语言规则。 :-)

因为一般来说 const_cast 是不安全的这样，语言规范就不允许 const_cast像这样使用，这就是为什么在您的情况下，即使操作具有直观意义，该语言也不允许使用 const_cast 的代码.

我相当确定使用 reinterpret_cast这里会导致未定义的行为，因为语言考虑了 std::function<T1>和 std::function<T2>当 T1 时是不同的、不兼容的类型和 T2不一样。它可能碰巧在您的系统上工作纯属巧合，但我不相信您可以安全地假设它会工作。