C++中的mutable关键字

发布于 2022-08-16  1.29k 次阅读


类中的mutation

mutable的中文意思是“可变的,易变的”,跟constant(既C++中的const)是反义词。

  在C++中,mutable也是为了突破const的限制而设置的。被mutable修饰的变量,将永远处于可变的状态,即使在一个const函数中。

  我们知道,如果类的成员函数不会改变对象的状态,那么这个成员函数一般会声明成const的。但是,有些时候,我们需要在const的函数里面修改一些跟类状态无关的数据成员,那么这个数据成员就应该被mutalbe来修饰。

  下面是一个小例子:

class ClxTest{ 
public:  
void Output() const;
}; 

void ClxTest::Output() const
{ 
cout << "Output for test!" << endl;
} 

void OutputTest(const ClxTest& lx)
{ 
lx.Output();
}

  类ClxTest的成员函数Output是用来输出的,不会修改类的状态,所以被声明为const的。

  函数OutputTest也是用来输出的,里面调用了对象lx的Output输出方法,为了防止在函数中调用其他成员函数修改任何成员变量,所以参数也被const修饰。

  如果现在,我们要增添一个功能:计算每个对象的输出次数。如果用来计数的变量是普通的变量的话,那么在const成员函数Output里面是不能修改该变量的值的;而该变量跟对象的状态无关,所以应该为了修改该变量而去掉Output的const属性。这个时候,就该我们的mutable出场了——只要用mutalbe来修饰这个变量,所有问题就迎刃而解了。

  下面是修改过的代码:

class ClxTest
{
 public:
  ClxTest();
  ~ClxTest();
 
  void Output() const;
  int GetOutputTimes() const;
 
 private:
  mutable int m_iTimes;
};
 
ClxTest::ClxTest()
{
 m_iTimes = 0;
}
 
ClxTest::~ClxTest()
{}
 
void ClxTest::Output() const
{
 cout << "Output for test!" << endl;
 m_iTimes++;
}
 
int ClxTest::GetOutputTimes() const
{
 return m_iTimes;
}
 
void OutputTest(const ClxTest& lx)
{
 cout << lx.GetOutputTimes() << endl;
 lx.Output();
 cout << lx.GetOutputTimes() << endl;
}

  计数器m_iTimes被mutable修饰,那么它就可以突破const的限制,在被const修饰的函数里面也能被修改。

Lambda 表达式中的 mutable

C++11 引入了 Lambda 表达式,程序员可以凭此创建匿名函数。在 Lambda 表达式的设计中,捕获变量有几种方式;其中按值捕获(Caputre by Value)的方式不允许程序员在 Lambda 函数的函数体中修改捕获的变量。而以 mutable 修饰 Lambda 函数,则可以打破这种限制。

int x{0};
auto f1 = [=]() mutable {x = 42;};// okay, 创建了一个函数类型的实例
auto f2 = [=]()         {x = 42;};// error, 不允许修改按值捕获的外部变量的值

需要注意的是,上述 f1 的函数体中,虽然我们给 x 做了赋值操作,但是这一操作仅只在函数内部生效——即,实际是给拷贝至函数内部的 x 进行赋值——而外部的 x 的值依旧是 0。


世界并不是非黑即白的。