为什么std :: set似乎强制使用const_iterator？

Question

考虑下面的简单程序,它尝试使用对其中元素的NON-const引用来遍历集合的值:

#include <set>
#include <iostream>

class Int
{
public:
   Int(int value) : value_(value) {}
   int value() const { return value_; }
   bool operator<(const Int& other) const { return value_ < other.value(); }
private:
   int value_;
};

int
main(int argc, char** argv) {
   std::set<Int> ints;
   ints.insert(10);
   for (Int& i : ints) {
      std::cout << i.value() << std::endl;
   }
   return 0;
}

编译时,我从gcc收到错误:

test.c: In function ‘int main(int, char**)’:
test.c:18:18: error: invalid initialization of reference of type ‘Int&’ from expression of type ‘const Int’  
for (Int& i : ints) {  
              ^  

是的,我知道我实际上并没有尝试修改for循环中的元素.但重点是我应该能够在循环内部使用非const引用,因为set本身不是const限定的.如果我创建一个setter函数并在循环中使用它,我会得到相同的错误.

Answer 1

集合就像没有值的地图,只有键.由于这些键用于加速集合操作的树,因此它们无法更改.因此,所有元素必须是const,以防止底层树的约束被破坏.

Answer 2

std::set使用包含的值来形成快速数据结构(通常是红黑树).更改值意味着需要更改整个结构.因此,强迫const,std::set阻止您将其推入不可用状态.

Answer 3

从cpp参考:

在集合中,元素的值也标识它(值本身是类型T的键),并且每个值必须是唯一的.集合中元素的值不能在容器中修改一次(元素总是const),但可以在容器中插入或删除它们.

Answer 4

该行为是设计使然。

给您一个非常量迭代器可能会启发您更改集合中的元素。随后的迭代行为将是不确定的。

需要注意的是C ++标准说，set<T>::iterator是const这样的老式前C ++ 11的方式仍然是行不通的。