C++ 中的 Const 函数和接口

Question

我将使用以下（简单）接口作为示例：

struct IObject
{
  virtual ~IObject() {}

  virtual std::string GetName() const = 0;
  virtual void ChangeState() = 0;
};

逻辑规定 GetName 应该是 const 成员函数，而 ChangeState 不应该。

不过，到目前为止我看到的所有代码都不遵循这个逻辑。也就是说，上面示例中的 GetName 不会被标记为 const 成员函数。

这是懒惰/粗心还是有正当理由？我强迫客户在逻辑上需要时实现 const 成员函数的主要缺点是什么？

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编辑：感谢大家的回复。我认为这几乎是一致的：懒惰/无知是我所看到的原因。

Answer 1

我认为这是懒惰/粗心。 GetName() 应该对对象的状态没有影响，并且 IObject 的契约应该明确地声明这一事实。

如果继承类以某种方式被迫使 GetName() 具有（隐藏的！）副作用，它们总是可以将相应的字段声明为 mutable。

Answer 2

这是懒惰/粗心还是有正当理由？

前者。 如果您确实没有看到任何代码可以正确执行此操作，请立即找到一份新工作。

我强迫客户在逻辑上调用成员函数时实现 const 成员函数的主要缺点是什么？

它允许编译器在编译时发现常见错误。 （没有什么比在编译时发现错误更好的了。在你的桌面上失败的所有东西，都不会在客户的站点上失败。）

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十多年前，在我加入一家新公司并开始侵入他们的一个项目后不久，我发现应该是 const 的方法却不是，从而阻止了我的一些 const 正确代码的编译。我考虑过放弃我的 const 并继续前进，但我自己无法做到这一点。
所以我创建了方法 const - 只是为了发现它调用了其他方法，这些方法也应该是 const，但实际上都不是。所以我也改变了它们 - 只是为了发现......
最后，我花了几天时间浏览了整个项目，左右添加了 const。
同事们嘲笑我 - 直到我向他们展示了编译器因我添加 const 而发现的一些错误。有趣的是，在那之后，一些长期存在的、没有人花时间彻底调查的错误也不再可重现。

Answer 3

虽然我认为“懒惰”的答案可能适合您的情况，但我只想指出，有时单个 const 关键字的表现力不足以捕获类的可变性细节。

考虑一下：

class MyClass {
public:
    bool operator==(const MyClass &other) const {
        return identity == other.identity;
    }

    void setVisible(bool vis) { gfx.setVisible(vis); }
    bool isVisible() const;

    // other methods ...

private:
    string identity;
    GraphicsData gfx;
}

我认为这段代码是合理的：

MyClass item = ...
item.setVisible(true);

// I want to call a function and be sure that the object's
// visibility did not change, so pass a const ref.
const MyClass &constRef = item;
someSafeFunction(constRef);

但同时，我也认为这段代码是合理的：

// Imagine an appropriate std::hash<MyClass> has been
// defined, based on MyClass::identity.
unordered_set<MyClass> set = ...

// Hide some items
for (MyClass &item : set) {
    item.setVisible(false);
}

但是，第二位代码将无法编译，因为 unordered_set 只能给出 const 对其内容的引用（实时示例）。
这是因为对对象的修改可能会更改其哈希码，从而使其在容器中的位置无效。

因此，实际上，unordered_set 要求 operator== 和 const 引用相同的标识概念。
但这不是我们在第一个用例中想要的。

问题是我们的代码有两个“对象是否改变了”的概念，从不同的角度来看这两个概念都有道理。

但是您只能应用一个 const 关键字，因此您必须选择一个，而另一种情况就会受到影响。