制作一个修改类 const 之外的数据的方法是一种好习惯吗？

Question

我想问一个关于方法的 const 正确性的问题。让我来说明一下情况。

class MyClass
{
public:
    ...
    void DiscussedMethod() { otherClass->NonConstMethod(); }

private:
    OtherClass *otherClass;
};

我有一个类MyClass，它保存了一个指向OtherClass 的指针。在DiscussedMethod 中，它调用OtherClass::NonConstMethod 来修改一些可见数据。

我想知道，制作DiscussedMethod const 是否是一个好习惯（因为它不会修改任何成员数据）？这会是一个坏习惯吗？还是两者都可以？

如果OtherClass 保留了指向MyClass 的指针，并且在NonConstMethod 中修改了MyClass 的一些数据（这意味着MyClass 成员数据将在DiscussedMethod 调用期间发生变化），那会怎样。那么制作DiscussedMethod const 会是一种不好的做法吗？

据我所知，方法上的 const 主要是代码文档，所以我可能倾向于不制作 DiscussedMethod const，但我想听听你的意见。

编辑：有些回复会考虑otherClass 指向的对象是否归MyClass 对象所有。在我正在使用的场景中，情况并非如此。可以说两个对象并排独立存在（具有相互修改的能力）。我认为这个类比很好地描述了我的情况。

例如考虑像双向链表这样的东西，其中每个元素都是一个类，它保存指向其邻居的指针和成员变量color。它有方法MakeNeighboursRed，它改变了它的邻居的color，但不影响调用对象本身的状态。我是否应该考虑使用这种方法const？

如果MakeNeighboursRed 有可能会调用邻居的MakeNeighboursRed 会怎样。所以最终，最初调用MakeNeighboursRed 的对象的状态也会改变。

我要感谢大家的意见:-)

Answer 1

如果MyClass 拥有OtherClass 实例，我不会将DiscussedMethod 设为常量。

管理资源的类也是如此。 IE。标准容器不会使用 const 函数返回非 const 引用或指向托管内存的指针，尽管它是“可能的”（因为没有修改保存资源的实际指针）。

考虑

class MyClass
{
public:
    bool a() const { return otherClass->SomeMethod(); }
    void b() const { otherClass->NonConstMethod(); }
private:
    OtherClass *otherClass;
};

void foo (MyClass const &x)
{
    cout << boolalpha << x.a() << endl;
    x.b(); // possible if b is a const function
    cout << boolalpha << x.a() << endl;
}

foo 可以打印两个不同的值，尽管foo 的实现者可能希望对 const 对象的两个函数调用具有相同的行为。

澄清：

根据标准，以下是无效的，因为operator[]的const版本返回std::vector<T>::const_reference，这是一个对值类型的常量引用。

std::vector<int> const a = { /* ... */ };
a[0] = 23; // impossible, the content is part of the state of a

如果这个函数只有一个签名，即referece operator[] (size_t i) const;，这是可能的，因为该操作不会改变向量的内部指针，而是它们指向的内存。

但是由向量管理的内存被认为是向量状态的一部分，因此无法通过 const 向量接口进行修改。

如果向量包含指针，则这些指针仍然无法通过公共 const 向量接口进行修改，尽管存储在向量中的指针很可能是非 const 的，并且很可能会更改它们指向的内存。

std::vector<int*> const b = { /* ... */ };
int x(2);
b[0] = &x; // impossible, b is const
*b[0] = x; // possible since value_type is int* not int const *

Answer 2

在 OOP 中，对象应由其状态完整描述，可通过其接口获得。因此，如果可以通过接口观察到这些变化，则 const 方法不应改变对象的状态。

一个很好的例子是在你的类中使用mutable 互斥锁来保护一些共享资源。它可能会从const 方法修改，因为它不会引入任何可通过类接口观察到的变化。

Answer 3

一般的经验法则是，如果您可以将成员函数设为 const，那么您可能应该这样做。这样做的原因是它可以让您更轻松地捕获意外行为和错误。

另一个赞成的论点是，如果你有这个函数作为 const，你可以在 const 对象上调用它，所以它不是真正的文档。

Answer 4

总的来说，这取决于其他类是什么。不是非黑即白……

如果otherClass 是一个日志对象（例如），并且您想记录当前对象的操作，那么从 const 函数调用它是完全可以的。

如果 otherClass 是一个容器，出于设计（或实现）目的被实现为单独的对象，而不是 const 函数有效地修改对象，这是一个非常糟糕的主意。

我希望这会有所帮助。

Answer 5

将DiscussedMethod const 设置为完全不正确，因为它会更改为*this 状态。唯一的漏洞是使 non-logically-part-of-object's-state 成员数据 mutable，因此可以在 const 函数中更改它们。这就像一个成员持有“函数x() 被调用的次数”的计数。其他任何东西都是对象的状态的一部分，如果一个函数改变它（在任何级别），那个函数就不是const。

Answer 6

我想知道，将 DiscusedMethod 设为 const 是否是一个好习惯（因为它不会修改任何成员数据）？

otherClass 是成员数据，它（或者更确切地说，它指向的对象）被修改了。

如果将指向 otherClass 的指针重构为完全拥有的对象，请考虑语义...无论某物是作为指针、引用还是对象都不会改变语义所有权，IMO。