使用 for_each 修改 std 容器（即使你不应该）

Question

我正在学习 C++ 的自学课程，学习标准库的工作原理，我想了解这段代码是如何for_each工作的，特别是关于变异对象（与本机数据类型相反）。我意识到你不应该使用for_each这种方式，但这是为了学习。

我原以为这段代码会改变集合中的所有元素，但事实并非如此。

我的问题是： 1. 为什么这段代码不会改变集合？2.如何代码被修改，以便它会修改的设置？澄清一下：有没有办法保留for_each并让它操纵集合，或者这是不可能的并且transform必须使用其他一些方法（例如）？

代码

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <set>
using namespace std;

class A {
    int a;
public:
    A(int a) : a(a) {}
    int getA() const { return a; }
    void setA(int a) { this->a = a; }
    bool operator<(const A & b) const { return a<b.a; }
};

struct myprinter { 
    void operator()(const A & a) { cout << a.getA() << ", "; }  
};

struct doubler {
    void operator()(A a) { a.setA(a.getA()*2); }
};

int main() {
    int mynumbers[] = {8, 9, 7, 6, 4, 1};
    set<A> s1(mynumbers, mynumbers+6);
    for_each(s1.begin(), s1.end(), doubler()); //<-- Line in question
    for_each(s1.begin(), s1.end(), myprinter());
    return 0;
}

//Expected output: 2, 8, 12, 14, 16, 18
//Actual output: 1, 4, 6, 7, 8, 9,

到目前为止我尝试过的

• 起初我认为问题在于 doubler 是按值而不是按引用获取参数，因此它没有将更改保存到集合中。但是当我将签名更改为 时，出现void operator()(A & a)以下错误：

  error: no match for call to '(doubler) (const A&)
  ' __f(*__first);
    ~~~^~~~~~~~~~
  error: binding 'const A' to reference of type 'A&' discards qualifiers
  

  我推断指出的那条线是从for_each. 我不能使参数成为 const ref，因为我试图a使用该setA()方法更改值，因此它不能是const.

• 如果我将集合改为向量，那么当我将 doubler 的签名更改为引用时，它成功地将容器中的元素加倍。如果容器是一个集合，为什么它不起作用？

编辑： moooeeeeep 链接到另一个问题，该问题显示了如何编辑 set 的每个元素。这是我的问题的实用解决方案，但我的问题更具理论性 -为什么不能使用 编辑集合for_each，您可以在其中编辑向量和其他 stl 容器？

Answer 1

因为 astd::set管理其元素的顺序，所以它禁止用户通过它的迭代器更改它的元素。这意味着它begin()和end()方法返回 a const_iterator。您只能读取该迭代器指向的元素，而不能修改它（它是 const），而这正是我们doubler()想要做的。

一个解决方案是自己使用std::vector和std::sort订购它：

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>

class A {
    int a;
public:
    A(int a) : a(a) {}
    int getA() const { return a; }
    void setA(int a) { this->a = a; }
    bool operator<(const A & b) const { return a<b.a; }
};

struct myprinter { 
    void operator()(const A & a) { cout << a.getA() << ", "; }  
};

struct doubler {
    void operator()(A& a) { a.setA(a.getA()*2); } // by reference!
};

int main() {
    int mynumbers[] = {8, 9, 7, 6, 4, 1};
    std::vector<A> s1(mynumbers, mynumbers+6);
    std::sort(s1.begin(), s1.end());
    std::for_each(s1.begin(), s1.end(), doubler());
    std::for_each(s1.begin(), s1.end(), myprinter());
    return 0;
}