在上一期C++中 set的用法文章當(dāng)中講解了set的一些常規(guī)用法和api，最后末尾的時候留了一個問題，如何修改set中的元素？今天就來聊聊這個問題。
很多同學(xué)估計會說，這還不簡單，不是有迭代器么。我們把迭代器當(dāng)做指針，去修改它指向的值不就行了嗎？
like this：
set<string> st{"hello", "world", "good"};
set<string>::iterator it = st.begin();
*it = "test";
但是很遺憾，你真這么做了，會得到一個報錯：
報錯的意思是set的迭代器并沒有重載等于符號，也就是說我們沒辦法使用等于符號來為它賦值。說白了，也就是編譯器進行了限制，不允許我們對set迭代器的內(nèi)容進行修改。
Effective C++當(dāng)中也明確說了，不要對set集合中的元素進行修改。
不知道有沒有小伙伴去嘗試，可能有些小伙伴嘗試了之后會說不對啊，在我電腦上怎么能運行？
也很簡單，大概率因為你用的是vc編譯器，比如臭名昭著的VC6.0或者是visual studio IDE（不是VSCode）。微軟的編譯器沒有嚴(yán)格遵循C++的標(biāo)準(zhǔn)，在很多地方有些瑕疵和隨意。這也是不推薦使用VC6.0進行C++學(xué)習(xí)的原因，因為時間久了，就把錯的當(dāng)成對的了。
吐槽完畢，回到正題。既然已經(jīng)知道了這樣修改會引發(fā)報錯，是不是就已經(jīng)得到了答案了呢？
其實并沒有，因為如果我們真的去閱讀C++的標(biāo)準(zhǔn)或者是翻閱set的源碼，會發(fā)現(xiàn)其中是沒有明確說明set中的元素是定義成const的。
實際上，std::set<T>聲明一個allocator_type，默認(rèn)為std::allocator<T>。std::allocator_traits<allocator_type>::construct將它傳遞給T *，從而構(gòu)造一個T，而不是const T。
說人話就是std::set<T>其實不允許將元素定義成const，既然元素不是const類型，那么就說明理論上是可以修改的。也就是說C++規(guī)范里說不能改，Effective C++中說建議不要改，但實際上底層的實現(xiàn)里并沒有嚴(yán)格禁止。我們非要改還是有辦法的，那是什么辦法呢？
老梁縱觀全網(wǎng)博客，也沒有看到一篇把這個問題說清楚。
在我們開始之前，首先思考一個問題，既然set底層源碼當(dāng)中的元素并不是定義成const，那么當(dāng)我們?nèi)ビ玫魅バ薷牡臅r候為什么會報錯呢？
要回答這個問題，我們只需要查看一下set迭代器的源碼定義即可。
老梁在大牛的源碼分析當(dāng)中找到了一行關(guān)鍵的代碼：
原來迭代器的定義是一個const_iterator，搞了半天，其實并不是set底層限制了禁止修改，而是通過迭代器限制的。所以要想修改set當(dāng)中的元素，我們只需要繞開迭代器的這個限制即可。
進一步研究可以發(fā)現(xiàn)，它這里使用的是一個const_iterator，它表示一個指向常量的迭代器，和const iterator不同。后者表示迭代器本身是一個常量，即迭代器本身指向的位置不能修改。而前者表示迭代器指向的位置是一個const常量，迭代器本身可以修改，指向不同的位置，但我們不能修改它指向的位置的值。
const_iterator并沒有嚴(yán)格限制只能指向const修飾的變量，這也就能解釋為什么set當(dāng)中的元素沒有const修飾也不會報錯的原因，因為const_iterator兼容這種情況。
const_iterator解引用之后是一個const修飾的變量的引用，所以我們要對它指向的內(nèi)容進行修改，只需要將它解引用的結(jié)果去除const限制即可。那具體怎么操作呢，我們可以使用const_cast操作符解除const的限制。
但它也不是萬能的，它只能使用在引用和指針當(dāng)中，用來去掉const屬性。
這里有必要說明一下，在C++當(dāng)中const修飾符出現(xiàn)的位置不同有不同的含義。以指針舉例，const T* p和T* const p是兩種完全不同的指針，前者表示不能通過指針去修改指向?qū)ο蟮膬?nèi)容。如p->x = 100;這樣的操作都是非法的。而后者表示指針只能在初始化時設(shè)置指向的內(nèi)容，之后不能修改指向，如p=&t;是非法的。
在當(dāng)前問題當(dāng)中，我們想要修改set當(dāng)中的元素值，遇到了const限制，顯然是第一種情況。
有些同學(xué)可能會覺得疑惑，我們加上const的目的不就是為了對變量做限制，從而可以在編譯的時候通過編譯器來替我們檢查一些非法的操作嗎？既然如此，又為什么需要去掉呢？
主要的原因是有時候我們手上的變量有const修飾，但是我們想要調(diào)用一個函數(shù)，而函數(shù)的內(nèi)部會對指針或引用指向的值進行修改。這個時候我們就沒辦法傳入我們手上已有的參數(shù)了，const_cast操作符設(shè)計的初衷就是為了應(yīng)對這種情況。
我們來舉個例子：
void test(int *x) {
*x = 5;
}
int main() {
int a = 3;
const int *p = &a;
test(p);
return 0;
}
如果我們編譯上面這段代碼就會遇到編譯器無情地報錯，因為我們在test函數(shù)內(nèi)部修改了指針p的指向。
這個時候我們就可以在傳參的時候，使用const_cast操作符來解除掉const的限制。
test(const_cast<int*>(p));
尖括號中是我們要轉(zhuǎn)換的類型，只能是指針或引用。如果我們輸出指針p指向的值，會得到5，因為在test函數(shù)當(dāng)中進行了修改。
看起來好像很簡單，對吧？
但是我們接下來看兩個例子，可能會令人有些費解：
const int a = 3; int *r = const_cast<int*>(&a); (*r)++; cout << a << endl; int i = 3; const int b = i; int *r2 = const_cast<int*>(&b); (*r2)++; cout << b << endl;
這兩段代碼做的事情非常類似，也就是通過const_cast修改了一個const修飾的int。唯一的不同是int a是直接賦值成了3，而int b是賦值成了另外一個也等于3的int。這兩者其實并沒有什么區(qū)別，對吧？但是當(dāng)我們運行代碼之后，神奇的事情發(fā)生了，
屏幕上輸出的結(jié)果是這樣的：
為什么一個是3，另外一個是4呢？這兩者的邏輯明明是一樣的！
老梁發(fā)現(xiàn)這個問題的時候是完全震驚的，查了好久的資料，才從大牛博客的只言片語當(dāng)中找到了一點描述。原來是編譯器針對第一種情況做了優(yōu)化，因為a初始化時給的是一個常量，所以當(dāng)我們輸出的時候，編譯器就直接取了3代替了它實際原本應(yīng)該的值。
關(guān)于這個解釋老梁也不能完全確認(rèn)，如果有知道的小伙伴不妨在下方留言。
最后， 我們回到正題，如果我們想要修改set當(dāng)中的元素，可以怎么操作呢？
我們知道了const_cast操作符之后就完全沒有懸念了。
set<string> st{"hello", "world", "good"};
set<string>::iterator it = st.begin();
const_cast<string&>(*it) = "test";
for (auto it = st.begin(); it != st.end(); it++) {
cout << *it << endl;
}
但是我們需要注意一點，我們這樣強行修改其實是沒有經(jīng)過set原本的機制的。也就是說我們雖然改了元素的值，但是它在紅黑樹中的位置其實是沒有變的。這樣的結(jié)果就是會導(dǎo)致元素失去有序性，比如上面的結(jié)果輸出的順序是："test","hello","world"，按道理應(yīng)該是按照字典順序排序的。
這也是為什么C++ Primer里強烈建議大家不要修改set中元素值的原因，如果真的要修改，只能先刪除再添加了。雖然這樣會犧牲一點點性能，但至少可以保證set里的數(shù)據(jù)都是安全有序的。
到此這篇關(guān)于C++為什么不能修改set里的值？非要修改怎么辦？的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++修改set里的值內(nèi)容請搜索服務(wù)器之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持服務(wù)器之家！
注：文章轉(zhuǎn)自微信公眾號：Coder梁（ID：Coder_LT）
