如何让C++类指针成员的const属性与所属实例的const属性保持一致

你需要的是实现智能指针的const传播能力，也就是把所属实例的const限定符传递到指针指向的对象上，C++现有特性有两种成熟的实现方案：

方案1：使用std::propagate_const（C++17及以上，依赖库TS支持） #

这是最贴合你需求的原生方案，propagate_const是专门为解决智能指针浅const问题设计的包装器，当你通过const实例访问它时，会自动返回指向const对象的视图，完全不需要修改原有业务逻辑，也不会引入模板参数扩散问题：

#include <memory>
#include <experimental/propagate_const>

struct Example
{
    std::experimental::propagate_const<std::unique_ptr<int>> pointer_member;
};

效果验证：

• 非constExample实例：pointer_member可以正常修改指针本身、修改指向的int值，行为和原生std::unique_ptr<int>完全一致
• constExample实例：pointer_member既不能修改指针本身，也不能修改指向的int值，等价于你要求的std::unique_ptr<int const> const效果

方案2：封装访问接口（全版本兼容，无依赖） #

如果你不想使用实验性特性，可以把指针成员设为私有，通过两套重载的访问接口控制const传播，C++11即可使用，无任何额外依赖：

#include <memory>

struct Example
{
    Example(std::unique_ptr<int> ptr = nullptr) : pointer_member(std::move(ptr)) {}

    // 非const访问接口，允许修改指向的值
    int* get() noexcept { return pointer_member.get(); }
    int& operator*() noexcept { return *pointer_member; }
    int* operator->() noexcept { return pointer_member.get(); }
    void reset(std::unique_ptr<int> ptr = nullptr) noexcept { pointer_member = std::move(ptr); }

    // const访问接口，仅允许只读访问指向的值
    const int* get() const noexcept { return pointer_member.get(); }
    const int& operator*() const noexcept { return *pointer_member; }
    const int* operator->() const noexcept { return pointer_member.get(); }

private:
    std::unique_ptr<int> pointer_member;
};

这个方案完全避免了模板参数扩散的问题，也不可能出现Example<false> const这类不符合预期的实例，const限定符的行为完全符合C++原生规则。

两种方案的选型建议 #

• 如果你项目使用的编译器支持propagate_const（GCC 6+、Clang 4+、MSVC 2019+均已支持），优先选方案1，代码改动量最小
• 如果你需要兼容旧编译器或者不想依赖实验性特性，选方案2，只需要写一次接口，后续使用和原生指针几乎没有差异

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ljleb