C++—const volatile mutable的用法

知識 09-17

const volatile mutable的用法

_______________________________________________

相信const大家對他並不陌生，可能大家在日常的編寫代碼當中就會時常用到const，但是剩下的兩個關鍵字不知道我們有

沒有使用過volatile和mutable兩個關鍵字其實不算特別常用，但是我們一定要知道這個關鍵字有什麼用，應該怎麼用.首

先const的基本操作我曾經寫過一篇博客:const的基本使用

現在我要說一個const操作裡面比較騷的一些做法,

舉個例子我們以前寫過的一個類，我們會使用operator[]來返回一個reference的指向,這個一般情況我們都會寫一個

const的也會寫一個非const的opeartor[].這是我們最常見的一個代碼：

T& operator[](int position)

{

return xxx[position];

}

const T& operator[](int position) const

{

return xxx[position];

}

這是我們平時寫的初級的代碼，但是現在當我們要寫一個TextBlock內的opeartor[]不單只返回一個referencr了

，也可能執行邊界檢查，日誌訪問信息，還有什麼數據完善性檢驗等等一大堆繁瑣的代碼，這個時候當你實現

operator[] const和operator[]() const,的時候兩份代碼大部分都一樣，這裡伴隨的是代碼重複，編譯時間變長，

維護代碼膨脹等等頭疼的問題. 當然啦，你可以讓上述那些繁瑣的函數全部封裝的別的函數中，然後分別在

operator[]()和operator[]()const當中調用但是你還說重複了一些代碼比如兩次return語句，函數調用.真正該做

的是實現operator[]的機能一次並使用它兩次。也就是你只需要寫一個函數，令另外一個調用這個，這促使我們將

常量性轉移. 接下來見證奇蹟我們來看看下面這個代碼是怎麼實現的上述的操作的：

class TextBlock

{

public:

...

constchar& operator[](std::size_t position) const

{

...

...

...

return text[position];

}

constchar& operator[](std::size_t position)

{

returnconst_cast<char&>(static_cast<const TextBlock&>(*this)[position]);

}

};

來仔細看這個操作;return const_cast<char&>(static_cast<const TextBlock&>(*this)[position]);

首先把*this強制轉換為const TextBlock，再然後調用const的operator[]，最後再把const的operator[]的返回值的

const常量性取消，然後返回一個非const的值. 這裡的調用實在是太妙了，我們可以思考一下，好好想想這裡的深意.

但是會有人說，為什麼不用const operator[]調用operator[]呢，這樣強制兩個都可以行的通啊.這樣想是錯的！

令const版本調用調用no-const版本以避免重複並不是你該做的事情. 記住const所修飾函數的承諾就是我絕對不會修

改你，no-const函數可沒有這種承諾，所以你讓一個const函數去調用一個no-const函數是不現實的. over

其實const有很多可以玩的屬性，只要我們想到就可以去實現，這裡就說這麼一個就ok. 接下來我們來瞧瞧另外兩個

關鍵字.

mutable

———————————————————————————————————————

其實呢，這個關鍵字的作用就是mutalbe的中文意思是「可變的，易變的」，跟constant是反義詞就是我們上邊說的

const在C++中，mutable也是為了突破const的限制而設置的。被mutable修飾的變數(mutable只能由於修飾類的

非靜態數據成員)，將永遠處於可變的狀態，即使在一個const函數中。

實際運用起來也非常容易，就是你想改變的元素被const修飾了，你就往它前面加上mutable那麼你就無敵了..

我就舉一個最簡單的例子,我定一個AA類，我在AA類中定義一個MT()函數，該函數屬性為const屬性，再然後我

想在MT()函數中添加該函數執行多少次時，程序編不過去了. 因為const修飾的函數裡面的所有值都不能修改.

代碼舉例:

[cpp] view plain copy

class AA

{

public:

void MT() const

{

i++;

cout << "hehe";

cout << "執行了" << i << "次該程序";

}

private:

int i = 0;

};

但是這樣編不過去啊，因為MT()函數為const函數,所以不能修改i的值，但是如果我在這裡使用mutable關鍵字的

話，現在我們把i加上mutable關鍵字，這樣它永遠就是一個可變的了. 來我們加上去試一試,

class AA

{

public:

void MT() const

{

i++;

cout << "hehe" << " ";

cout << "執行了" << i << "次該程序" << endl;;

}

private:

mutableint i = 0;

};

int main()

{

AA a;

a.MT();

a.MT();

a.MT();

a.MT();

return 0;

}

運行結果:

C++—const volatile mutable的用法

這就是mutable的最簡單的一個應用，以後可以根據需求來使用~

volatile

______________________________________________________________________

一個定義為volatile的變數是說這變數可能會被意想不到地改變，這樣，編譯器就不會去假設這個變數的值了。精確地

說就是，優化器在用到這個變數時必須每次都小心地重新讀取這個變數的值，而不是使用保存在寄存器里的備份。下

面是volatile變數的幾個例子：

1.並行設備的硬體寄存器（如：狀態寄存器

2.一個中斷服務子程序中會訪問到的非自動變數(Non-automatic variables)

3.多線程應用中被幾個任務共享的變數

看下面例題:

int square(volatileint *ptr)

{

return *ptr * *ptr;

}

這個程序有什麼問題嗎? 如果我們不去關心volatile關鍵字的話，那麼這個程序你怎麼看都會覺得沒多大問題.但是這裡

面問題大這ne，首先參數聲明為volatile就是表明*ptr可能會隨時改變.上述代碼運行時，編譯器可能產生這樣的代碼:

[cpp] view plain copy

int square(volatileint *ptr)
{
int a,b;
a = *ptr;
b = *ptr;
return a * b;
}

因為你的*ptr是隨時都可以意想不到的變化，所以有可能a*b的時候，a b的值不相同. 這樣你就得到一個錯誤的結果

改正後的程序:

[cpp] view plain copy

int square(volatileint *ptr)
{
int a;
a = *ptr;
return a * a;
}

第二個問題，看如下代碼：

#include<iostream>

#include<Windows.h>

#include<assert.h>

usingnamespace std;

int main()

{

constint a = 2;

int *p = const_cast<int*>(&a);

*p = 3;

cout << a << endl;

system("pause");

return 0;

}