関数の引数をCONSTのリファレンスにするとエラーが発生する

Question

C++の初学者です。
Visual Studio 2017で、VC++でコンパイルしています。

以下のコードは実行できるのですが、

#include <iostream>
#include <array>

template < typename T, std::size_t N >
struct array
{
	using value_type = T;
	using reference = T & ;
	using size_type = std::size_t;

	size_type size(){return N;}

	value_type storage[N];
	reference operator [] (size_type i){return storage[i];}
};

template < typename Array >
void print(Array & c)
{
	for (std::size_t i = 0; i != c.size(); ++i)
	{
		std::cout << c[i]<< "\n";
	}
}

int main()
{
	array<int, 5> a = { 1,2,3,4,5 };
	print(a);
}

関数printのリファレンス引数cについて、値を変更できないようconstにするとコンパイルエラーとなります。原因と解決方法を教えてください。

void print(Array const & c)

◆エラーメッセージ
__Severity Code Description Project File Line Suppression State
Error C2662 'array<int,5>::size_type array<int,5>::size(void)': cannot convert 'this' pointer from 'const array<int,5>' to 'array<int,5> &'

Severity Code Description Project File Line Suppression State
Error C2678 binary '[': no operator found which takes a left-hand operand of type 'const array<int,5>' (or there is no acceptable conversion)__

Answer 1

#include <iostream>

template <typename T, std::size_t N> struct array {
  using value_type = T;
  using reference = T &;
  using size_type = std::size_t;

  size_type size() const { return N; }

  value_type storage[N];
  const value_type operator[](size_type i) const { return storage[i]; }
};

template <typename Array> void print(Array const &c) {
  for (std::size_t i = 0; i != c.size(); ++i) {
    std::cout << c[i] << "\n";
  }
}

int main() {
  array<int, 5> a = {1, 2, 3, 4, 5};
  print(a);
}

直してみました。
constにする場合、その関数の中で呼び出すconst変数のメソッドを全てconstにする必要があります。
この場合、sizeとoperator[]が該当します。
あと、operator演算子の定義が違うと思います。value_typeを返すべきです。
また、#include <array>は今回不要です。ソースコードの中でarrayを定義しているためです。

Comments

[episteme]

> まずArray constではなくて、const Arrayです。

どっちでも構わんのじゃない?

[fukatani]

確かにそうですね、ありがとうございます。直します。

[saku26]

ご回答ありがとうございます。
printの引数をconstにする場合、引数側のarray classのメンバー関数（メソッド）を全てconstにする必要があるということですね。理解しました。

理解できていない点が１つあります。
operator [] は、array storageをコピーしないように意図的にlvalue referenceにしていたのですが、
using cost_reference = const T & ;
cost_reference operator [] (size_type i) const {return storage[i];}
として、lvalue referenceをconstにしても動作するようです。
これは問題ない使い方でしょうか？

そもそも、operator [] をlvalue referenceにしなくても、array storageはコピーされないでしょうか？

[episteme]

> using cost_reference = const T & ;
> cost_reference operator [] (size_type i) const {return storage[i];}

僕はこう↑します。コピーがコスト高な要素をarrayに収めることを考えると。

[saku26]

epistemeさま、ありがとうございました。
operator []をconstのlvalue referenceする考え方、方法は
using cost_reference = const T & ;
cost_reference operator [] (size_type i) const {return storage[i];}
これで問題ないということですね。
よくわかりました。ありがとうございます。