const_iterator对迭代器的投射，以及std :: set的定义

Question

C ++ STL使用红黑树在std::set和std::map内部存储数据。我注意到set::iterator实际上是红黑树的const迭代器的typedef：

//All code snippets taken from SGI STL. https://www.sgi.com/tech/stl/

typedef _Rb_tree<key_type, value_type, _Identity<value_type>, key_compare, _Alloc> _Rep_type;
typedef typename _Rep_type::const_iterator iterator;

这是合理的，因为应该假定用户不要通过迭代器来修改集合的内容。但是set必须实现insert和erase之类的操作，它们需要红黑树的非常量迭代器。 SGI STL使用c样式强制转换来做到这一点：

void erase(iterator __position) { 
  typedef typename _Rep_type::iterator _Rep_iterator;
  _M_t.erase((_Rep_iterator&)__position); 
}

我想知道：

1. 为什么这个演员安全？正在将_Rep_type::const_iterator强制转换为_Rep_type::iterator&。
2. 如何用C ++风格编写演员表？ I've tried to do it：static_cast和const_cast均不起作用。 reinterpret_cast可以编译，但是我不确定它是否与C样式强制转换相同。

Answer 1

iterator和_Rep_type::iterator是相同类模板的实例，前者使用const限定类型，而后者使用相同但非const的类型。像这样的东西：

template <class T, class U>
struct B {};

using S = B<int&, int*>;
using Sconst = B<const int&, const int*>;

因此，您的问题是：

1. 这是安全的，因为这两种类型具有完全相同的内存布局。
2. 您不能使用static_cast，因为编译器认为类型不相关。您必须携带重型大炮，reinterpret_cast：

int test() {
    S s;
    Sconst& sconst = reinterpret_cast<Sconst&>(s);
}