c++如果我有一个成员变量仅在某个成员函数foo()调用的时候赋值，就不能声明foo()成const？

Question

class A{
    list<int> _li; //我不希望在构造函数的时候进行赋值
public:
    A(){};
    void getLi(){  //这个函数如果不声明成const就不能被const变量调用，但由于修改成员变量不能被声明成const
        for (int i = 0; i < 10; i++) _li.push_back(i);
    }

};
void main(){
    const A a;
    a.getLi(); //编译报错
}

我应该怎么处理这种仅在调用某函数时赋值的情况？

我也想过用mutable，但我觉得mutable只适用于不描述对象属性的变量，用在这里是一种滥用，有没有别的解决方式？

Answer 1

mutable啊，忘了？

mutable list<int> _li;

解决

Answer 2

那你只有再套一层封装了，你现在的要求就是在封装的过程中使用封装后的结果。
毕竟，要看你到底不希望哪部分代码对那个变量赋值，先分清楚哪部分是用户代码，再来讨论访问权限的问题。

Answer 3

如果我有一个成员变量仅在某个成员函数foo()调用的时候赋值，就不能声明foo()成const？

如果你所说的“赋值”是指初始化的话（赋初值），一个类的数据成员是不可能不被初始化的。如果这个数据成员没有在构造函数的初始化列表里进行初始化，那么编译器会对其进行默认初始化（default initialize）。所以不可能仅在某个成员函数内才初始化该类的数据成员。

如果你所说的“赋值”不是指初始化，而是指改变现有值，那么可以通过在数据成员声明中添加mutable来做到。

但是，使用mutable的时候要注意：

• 在改变声明中包含mutable的数据成员的时，不应该影响这个类的外在状态。

换句话说：

• 声明中包含mutable的数据成员应该用于描述类内部的状态，这些数据成员的改动不会从逻辑上改变这个类的状态。

比如用于程序调试的成员、用于缓存（或者说被延迟赋值）的成员、用于访问检测的成员、用于互斥锁的成员等可以使用mutable，因为这些成员的改变并没有在逻辑上改变相应类的状态。

举几个例子：

class C {
private:
  mutable size_t visit_foo_count = 0;  // 程序调试
public:
  void foo() const {
    // do something
    ++visit_foo_count;
  }
};

int main() {
  const C c;
  c.foo();
}

上面这个例子中，改变visit_foo_count并没有从逻辑上改变类C的状态，从用户的角度看，每次调用c.foo()的时候其效果都相同。

class MathObject {
private:
  mutable bool pi_cached;  // 访问检测
  mutable double pi_val;  // 缓存结果，延迟赋值
public:
  MathObject() : pi_cached(false) { }  // pi_val 默认初始化，为随机值
  double pi() const {
    if(!pi_cached) {
      // 这个操作开销很高，而结果是重复的，所以可以缓存起来
      pi_val = 4;
      for(long step = 3; step < 1000000000; step += 4)
        pi_val += ((-4.0/(double)step) + (4.0/((double)step+2)));
      pi_cached = true;
    }
    return pi_val;
  }
};

int main() {
  const MathObject mo;
  mo.pi();
}

这个例子同理，从用户的角度看，每次调用mo.pi()的时候结果都一样，用户并不知道只有在第一次调用时候才会进行pi_val的计算，也不知道如果一次都不调用就不会计算pi_val。

引申

• C++11 标准

C++11 Standard § 7.1.2/11 The mutable specifier on a class data member nullifies a const specifier applied to the containing class object and permits modification of the mutable class member even though the rest of the object is const.

• 关于 mutable 的一篇博客：C++'s mutable and conceptual constness

• Stack Overflow 的讨论：Purpose of the mutable keyword

Answer 4

gcc可以使用-fpermissive选项关掉这个错误，然后这个错误就是警告了，如果你是别的编译器肯定有相应的选项，我也认为mutable是一个很好的解决方案。