用于临时更改对象的 const 方法答案

【问题标题】：Const method to temporarily change object用于临时更改对象的 const 方法
【发布时间】：2012-12-06 13:04:36
【问题描述】：

我有一个类Reader，它提供对二进制文件的访问以对其执行读取操作。

此文件包含同一文件中的多个偏移列表，可在其中找到数据。这意味着，要获取某些数据段，必须从某个位置读取偏移量，然后跳转到该偏移量，再次读取偏移量，然后跳转到那里，等等，直到最终到达实际数据。

该类维护一个阅读位置，每次调用类似的方法时都会调整该位置

// reads 4 bytes and advances the position by 4 bytes
uint32 Reader::readOffset() { /* */ }

或

// moves the position to offset
void Reader::jumpTo(uint32 offset) { /* */ }

这些方法显然不能是const，因为它们正在移动阅读位置。

为了方便在文件的多个级别之间导航，该类提供了一个堆栈，可以根据需要在其中推送和弹出偏移量：

uint32 someOffset = reader.readOffset();
reader.pushOffset(); // remember position
reader.jumpTo(someOffset); // do something on another position
reader.popOffset(); // go back to where we were before

那些 push/pop 方法也不能是 const，因为它们会改变偏移堆栈。

现在的问题在于便利方法，它们应该从文件中的内部已知位置提取数据。无论当前阅读位置如何，它们都必须工作，并且不应触摸它。按照设计，它们应该是const，但这不起作用：

uint32 Reader::readSomeDataFromKnownLocation() const
{
    pushOffset();

    jumpTo(1234ul);
    uint32 data = readData();

    popOffset();

    return data;
}

我确实知道此方法将使对象保持与调用前相同的状态，但我仍然无法做到const，因为我在其中使用的每个方法都是非const。

所以，我的问题是，当必须在“按设计”const 方法中临时更改对象的状态时，最好的方法是什么？

我想过const_cast<Reader*>(this)，但这似乎是一种骇人听闻的方法。或者您认为在这种情况下这样做是否合理？

【问题讨论】：

如果它是 const 设计的，那么它是一个常量，不应该改变。如果它会被改变，那么它就不是一个常数。
变化只是在内部暂时发生。该方法将确保返回的最终对象状态与用户调用它之前的状态“相同”。这就是我想通过标记const来展示的内容。
不正确，您无法验证它是否会发生。在您跳转并从文件中读取之后，代码（或线程）可能会立即失败。那么对象本身就处于不同的状态（想想多线程，一个邪恶的线程杀死了其他线程）。
确实如此。所以你认为说它是const 只是一些模糊的假设，并不真正符合 const 正确性？是否最好将其保留为非常量并且仅记录对象的状态不会（不应该）受到影响？

标签： c++ constants const-correctness

【解决方案1】：

您可以将位置字段设为mutable，然后将您的逻辑只读方法标记为const。

如果您想在公共 API 中保留 pushOffset 和 popOffset 方法，您应该引入 const 的私有版本，并在您的 readSomeDataFromKnownLocation 方法中使用私有版本。

【讨论】：

我无法创建位置mutable 和读取方法const，因为它们会根据当前位置为用户产生不同的结果，而且它们会更改后续调用的潜在结果。跨度>
@Dienes 我认为您的读取方法正在读取完成后恢复位置指示器。如果是这样，他们如何更改后续调用？
读取方法有两种：一种是每次调用都会提前读取位置，另一种只是暂时移动读取位置以检索数据，然后在返回之前恢复旧位置。后者依赖于前者。
@Dienes 然后要使后者成为 const，您需要引入前者的私有 const 版本。有可能——我怀疑你会发现拥有大多数方法的两个版本是否值得拥有 readSpecificData() 方法 const。
我明白了。因此，总而言之，将其保留为非const 并传达它不会改变当前阅读位置是可以的。谢谢。