到目前为止我尝试了什么

Question

我正在参加C ++的自学课程，学习标准库的工作方式，我想了解这个使用for_each的代码是如何工作的，特别是关于改变对象（与原生数据类型相对）。我意识到you shouldn't use for_each this way，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.如何更改代码以便修改集合？澄清：有没有办法保留for_each并让它操纵集合，或者这是不可能的，还必须使用其他一些方法（例如transform）？

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,

到目前为止我尝试了什么

起初我认为问题是倍增器是按值而不是通过引用获取参数，因此它没有将更改保存到集合中。但是当我将签名更改为void operator()(A & a)时，我收到错误：
```
error: no match for call to '(doubler) (const A&)
' __f(*__first);
  ~~~^~~~~~~~~~
error: binding 'const A' to reference of type 'A&' discards qualifiers
```
我扣除了指出的那一行来自for_each的内部实现。我无法将参数设为const参考，因为我尝试使用a方法更改setA()值，因此它不能是const。
如果我将设置更改为矢量，那么当我更改doubler的签名以获取引用时，它会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？

修改： moooeeeep与另一个问题that shows how to edit each element of a set相关联。这是我的问题的实用解决方案，但我的问题更具理论性 - 为什么你不能使用for_each编辑集合，你可以在哪里编辑向量和其他stl容器？

Answer 1

因为std::set管理它的元素的顺序，它禁止用户通过它的迭代器更改它的元素。这意味着它的begin()和end()方法返回const_iterator。你只能读取迭代器指向的元素，而不是修改它（它是const），这是doubler()试图做的。

A solution只需使用std::vector和std::sort自行订购：

#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;
}

Answer 2

问题是您不能修改std::set中的元素。如果有可能，那么它将如何处理这样的事情：

std::set<int> my_set { 1, 2, 3 };
int& foo = *(my_set.begin());
foo = 2;

现在有两个值为2的元素。由于

，在set中没有意义

std :: set是一个关联容器，包含一组排序为Key的唯一对象。

（强调我的）

http://en.cppreference.com/w/cpp/container/set

Answer 3

根据评论，到目前为止，我已经了解了以下内容：

<强> 1。为什么这段代码不会改变集合？

因为传递给doubler方法的参数是通过值（C ++默认值）传递的，而不是通过引用传递的。因此，每个a参数的值都会被修改，但这不会保存到容器中的元素中。

<强> 2。如何修改代码以便修改集合？

不容易做到。集合（与向量，deques，列表和数组等其他容器相对）维护其元素的顺序。（相反，假设for_each方法中使用的函数否定了每个元素。然后该集合将向后排序，并且集合尝试维护的顺序将丢失）。因此，如果你想修改集合you have to do so one at a time的元素（谢谢你@NathanOliver和@moooeeeep的评论）

注意：如果容器不是一个集合（而不是vector或deque），则可以将doubler方法修改为以下内容以改变元素：

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

Answer 4

因为std::set中对象的内容决定了它的位置。这就是为什么std::set迭代器总是const。

当然，通常情况下并非对象的所有成员都对其位置产生影响。然后可能的解决方法是声明那些成员mutable。然后，您可以使用const引用修改它们。

要修改影响对象在集合中的位置的成员，请从集合中删除对象，修改对象并将其重新添加。

Answer 5

std::set（http://www.cplusplus.com/reference/set/set/）的文档将std::set::iterator和begin的非常量版本返回的end定义为：

const value_type
的双向迭代器

因此，即使是非const std::set::iterator也会返回const个对象。

Answer 6

您不能简单地更改数据结构的键值存储类型中元素的键。（如果是一组，它只是键，没有价值。）

如果愿意，可能需要调整底层容器中元素的位置，基于重新计算的哈希值（如果是无序哈希表）或二元搜索树中的不同排序位置/有序列表。

因此std::set的API要求您在这种情况下擦除并重新插入项目。

在这个方向上现有问题的答案已经说明了：

Answer 7

在for_each：

的仿函数中修改元素实际上没有任何问题

如果InputIt是一个可变迭代器，f可以通过解除引用的迭代器修改范围的元素

接下来我们应该看看set的定义，请注意，由于c++11澄清了这一点，因此它的iterator和const_iterator类型都是：“Constant Bidirectional Iterators”

因此，使用set修改for_each是未定义的行为。

使用for_each修改std容器（即使你不应该）

代码

到目前为止我尝试了什么

7 个答案: