const 引用有时会导致混淆答案

【问题标题】：Const references sometimes lead to confusionconst 引用有时会导致混淆
【发布时间】：2014-07-29 14:00:44
【问题描述】：

我是 C++ 新手。我了解到应尽可能使用引用，并且仅在绝对必要时才应使用指针。我还了解到，当函数不改变引用变量时，应该在函数参数中使用const引用。

我理解其中的原因并同意他们的观点，但有一种常见情况是 const 引用会导致混淆，即可变对象“变得不可变”作为声明 const 引用的效果（常量）到一个对象。例如，Foo 类有一个名为incrementX() 的方法，它在调用时会改变Foo 的状态：

class Foo {
    public:
        void incrementX();
    private:
        private int x;
}
void Foo::incrementX() {
    x++;
}
class Bar {
    public:
        void doSomethingWith(const Foo &foo);
}
void Bar::doSomethingWith(const Foo &foo) {
    foo.incrementX(); // <- illegal because incrementX() is not a const method
}
int main() {
    Foo foo;
    Bar bar;
    bar.doSomethingWith(foo);
}

通常的解决方案是将incrementX() 声明为const 方法，这反过来又迫使我将变量x 声明为mutable 变量。问题是，通过将incrementX() 转换为const 方法，我是说这个方法不应该改变对象的状态，这在上面的例子中是不正确的。不仅不正确，而且该方法的意图也是改变对象的状态。

我很好奇有经验的 C++ 程序员如何处理这种情况。在这种情况下，我倾向于使用 const 指针 (Foo * const foo)，是否会推荐/不鼓励这样做？

谢谢。

编辑：为了澄清我困惑的原因，我经常听到人们说“当函数承诺不更改参数时使用 const refs”，但是什么究竟“改变参数”是什么意思？这是否意味着该函数承诺不会将新对象分配给参数，或者是否意味着它不会改变对象的状态？当然，const 引用不允许这两种更改，但是 const 引用的主要问题是什么？ 是它不会为参数分配新值，还是它不会改变const 引用所引用的对象的状态吗？

【问题讨论】：

如果您需要调用者恢复修改，请使用非常量引用。如果不是，则按值传递。
如果函数要修改它的参数，那么参数不应该是const。
修改其参数是什么意思？是用另一个Foo实例替换foo还是改变foo的状态？
@le_ninja_sloth：表示修改其任意非mutable成员，或调用任意非const成员函数。（C++ 中没有“替换对象”的概念；我假设您的意思是“用另一个值赋值”，这是通过调用非const 赋值运算符来完成的。）
@MikeSeymour 这正是我所说的“替换对象”的意思，抱歉我选错了词。好的，现在我明白了。当我听到人们说“当你的函数承诺不更改参数时使用 const refs” 我认为他们的意思是函数承诺不会为参数分配新值。

标签： c++ pointers reference constants

【解决方案1】：

通过const Foo &

void Bar::doSomethingWith(const Foo &foo)

承诺不修改foo。因此它可能不会将其称为非常量 incrementX 方法。

如果您有需要调用foo.incrementX 的Bar::doSomethingWith(Foo &foo)（因此需要采用它的参数非常量引用），那么您应该重新考虑是否真的适合成为Bar 的方法而不是@首先是987654328@。

【讨论】：

好的，我想我明白了。当我听到人们说当你的函数承诺不更改相关参数时使用 const refs 我（错误地）认为主要前提是函数承诺不会为参数分配新值，像这样：foo = Foo().
@le_ninja_sloth 在 C++ 中有多种方法可以修改参数。您的incrementX 函数修改了对象的x 成员变量，从而修改了对象本身。
@le_ninja_sloth：请记住，foo = Foo() 是 foo.operator=(Foo()) 的简写。因为引用是值的别名，而对值的赋值只是对其特殊方法赋值运算符的调用。

【解决方案2】：

如果您希望您的对象会被更改，或者重载函数以使您拥有doSomethingWith(const Foo&) 和doSomethingWith(Foo&)，请不要通过 const 引用。

整个想法是通过const 引用强制const 行为，因此您只能调用标记为const 的成员函数，从长远来看这会减少问题。

PS：我让doSomething 成为Foo 的成员。

例子：

#include <iostream>
using namespace std;

class Foo
{
    int m=0;
public:
    void doSomething(const Foo& foo) const
    {
        cout << "calling const reference" << endl;

    }

    void doSomething(Foo& foo)
    {
        cout << "calling reference" << endl;
        foo.m++;
    }

};


int main()
{
    const Foo f,g ;
    f.doSomething(g); // calls const reference

    Foo h,k;
    h.doSomething(k); // calls reference
}

【讨论】：