为什么引用成员可以被const成员函数修改？答案

【问题标题】：Why can reference members be modified by const member functions?为什么引用成员可以被const成员函数修改？
【发布时间】：2014-05-02 20:57:28
【问题描述】：

以下内容将compile，即使 const 成员函数会修改成员的值。怎么会？

#include <iostream>

struct foo
{
    std::string &str;
    foo(std::string &other) : str(other) {}

    void operator()(std::string &some) const
    {
        str += some;
    }
};

int main()
{
    std::string ext("Hello");
    foo a{ ext };

    std::string more(" world!");
    a(more);

    cout << a.str;
    return 0;
}

【问题讨论】：

修改成员所指的内容，不修改成员。
因为它不会修改引用本身。应用+= 运算符后，引用没有改变，只有内部字符串内容会改变（在字符串的上下文中，this 仍然相同）。
用 std::string* 代替 & 试试，你会看到同样的结果。
它被称为按位 const，这是 C++ 强制执行的，而不是逻辑 const。见this question 和this one。

标签： c++

【解决方案1】：

将引用视为经典指针：

#include <iostream>

struct foo
{
    std::string * const str; // is the same as std::string &str
    foo(std::string &other) : str(&other) {}

    void operator()(std::string &some) const
    {
        *str += some;
    }
};

int main()
{
    std::string ext("Hello");
    foo a{ ext };

    std::string more(" world!");
    a(more);

    cout << a.str;
    return 0;
}

你会看到指针没有改变，只有它指向的值会改变。

【讨论】：

【解决方案2】：

类成员函数的const 限定符表示该成员函数（例如，foo::operator() const）不能从客户端的角度改变对象的状态（即，它是抽象的状态）。这与说对象的原始位不会改变并不完全相同。

C++ 编译器禁止将对象视为原始位，除非它们可以解析 the problem of aliasing。在您的情况下，编译器不能。这是因为存在非常量别名（即std::string &str），因此对象的状态是可修改的。

也就是说，在对象a 上调用operator() 不会改变a 的状态（即，虽然ext 已经改变，但str 仍然是ext 的别名）。

上面还解释了为什么用指向常量的指针（即std::string * const str）指向一个对象并不能保证该对象不会被修改。它只保证对象不会通过该指针发生变化。

【讨论】：