Logic constness And Bitwise constness

什么是 Logic constness

有以下类 BigArray,其成员 vector<int> v; 是一个数组数据结构,为了让外部可以访问该数组,此类提供了一个 getItem 接口,除此之外,为了计算外部访问数组的次数,该类还设置了一个计数器 accessCounter ,可以看到用户每次调用 getItem 接口,accessCounter 就会自增,很明显,这里的成员 v 是核心成员,而 accessCounter 是非核心成员,我们希望接口 getItem 不会修改核心成员,而不考虑非核心成员是否被修改,此时 getItem 所具备的 const 特性就被称为 logic constness

class BigArray {
    vector<int> v; 
    int accessCounter;
public:
    int getItem(int index) const { // 因为bitwise constness,所以无法编译通过
        accessCounter++;
        return v[index];
    }
};

什么是 Bitwise constness

但是,上面的代码不会通过编译,因为编译器不会考虑 logic constness ,于是就有了 bitwise constness 这个术语,可以理解为字面上的 const 属性。为了解决这种矛盾,可以把 accessCounter 声明为 mutable 的成员,即

class BigArray {
	// ...
    mutable int accessCounter; 
    // const_cast<BigArray*>(this)->accessCounter++; // 这样也行,但不建议这么做
    // ...
};

此时编译器是可以通过编译的。

反过来,如果你的成员是指针类型,在函数中我们修改了指针所指的数据,此时编译器依然只会维护 bitwise constness,即便我们将这样的函数声明为 const,依然是没有问题的,例如

class BigArray {
    int* v2;
	// ...
  	void setV2Item(int index, int x) const {
        v2[index] = x;
  	}
};

但逻辑上,这个函数不应该被声明为 const,所以这里最好把 const 关键字去掉。

结论

logic constness 和 bitwise constness 的重要性排序:logic constness > bitwise constness

参考:https://www.youtube.com/watch?v=8A5AwX6XExw&index=4&list=PLE28375D4AC946CC3&t=0s