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用最簡單的方式理解const成員函數及mutable關鍵字

編輯:關於C語言

struct SomeType
{
    int m_a;
    void SomeMethod()const
    {
        m_a = 0;
    }
};
上面的代碼實際上將無法通過編譯,我們把"SomeMethod"換一個寫法來理解一下

void SomeMethod()const

{

    this->m_a = 0;

}

 

這裡的“this”就是我們通常說的成員函數的隱含this指針參數了,該參數雖然沒在函數參數列表裡(所以稱之為隱含),但是這個參數是實際存在的,並且該參數類型對於非const成員函數來說是SomeType* const,對於const 成員函數,其類型是const SomeType* const, 也就是又增加了一個const(我想是由於this指針是隱含參數,所以const沒地方放了,只好放在成員函數的結尾了)。這也就解釋了,為什麼上面的代碼無法通過編譯,同時也說明了,成員函數是通過這個隱含的this指針來訪問其成員的,這個隱含的this指針,在代碼定義的時候仍然可以省去不寫,當然,在編譯的時候,編譯器會自動添加這個this的。

 

這裡還存在一個很別扭的問題: 在SomeMethod的第一個版本定義裡,定義的是const成員函數,但是第二個版本由於升級,我們需要改動某個成員變量的值,很顯然,這個時候我們需要把SomeMethod成員函數後面的const去掉才能通過編譯,但這樣做又會帶來一個問題,如果SomeMethod是作為共享代碼庫的形式存在,我們有理由保證SomeMethod的版本兼容性,這樣才能完全保證該庫的第一個版本使用者,在升級到該庫的第二個版本時,可以不改變調用代碼,進行成功編譯。為了解決這個問題,C++引入mutable關鍵字,也就是把m_a定義為”mutable int m_a”就可以了。該關鍵字將屏蔽掉編譯過程中對const的特殊優化處理,不僅僅解決這個編譯問題,也保證了運行期的邏輯正確性。

 

這個時候,大家可能會提出一個”實用”的做法,就是避免定義const成員函數,一切問題不就解決了嗎(函數參數的const定義規范,以後我會專門討論)?其實用const有如下幾個明顯好處:

 

1.     const從語言層面保證該方法不會改動其成員,幫助該方法的使用者理解其含義並做出正確調用,也幫助該方法的設計者不違背其實現意圖,從編譯層面盡可能防止寫出錯誤的實現代碼

2.     const可以擴大該方法的使用范圍,const SomeType c; c.SomeMethod(); 如果不是const成員函數,這個代碼將無法實現編譯,也就是說該方法的調用將受到本不該受到的限制

3.     從語義以外的執行層面,const變量在一定程度上會參與編譯的優化,從而提高運行效率,也就是const對象的存在是必要的

 

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