如何从 const 方法调用非常量方法？

Question

我的类中有一个 const 方法，无法将其更改为非常量。在这个方法中，我需要调用一个非常量方法，但编译器不允许我这样做。

有什么办法解决吗？这是我的代码的简化示例：

int SomeClass::someMethod() const {
    QColor saveColor = color();
    setColor(QColor(255,255,255)); // Calling non-const method

    // ....

    setColor(saveColor); // restore color

    return 1;
}

Answer 1

您可以在 this 指针上使用 const_cast，

int SomeClass::someMethod() const {
    const_cast<SomeClass*>( this )->setColor(...);// Calling non-const method
    //whatever
}

但如果您对最初声明为 const 的对象执行此操作，则会遇到未定义的行为。

所以 this:

SomeClass object;
object.someMethod();

没问题，但是 this:

const SomeClass object;
object.someMethod();

会产生未定义的行为。

真正的解决方案是，您的 const 函数首先就不应该是 const。

Answer 2

实现 const 正确性的挑战之一是不能半途而废。要么全有，要么全无。如果你试图半途而废，你最终会陷入像现在这样的困境。你最终会得到一个很好的 const 正确的类，被一些疯狂的旧的、通常是遗留的（或由老脾气暴躁的人编写的）代码使用，而这些代码不是 const 正确的，并且它就是行不通。您会想知道 const 的正确性是否值得所有的麻烦。

我需要[从 const 方法] 调用非常量方法

你不能——不能直接调用。你也不应该。但是，还有另一种选择......

显然，您不能从 const 方法调用非 const 方法。否则，const 在应用于成员函数时将没有任何意义。

const 成员函数可以更改标记为 mutable 的成员变量，但您已指出这在您的情况下是不可能的。

您可以尝试通过执行诸如 SomeClass* me = const_cast(this); 之类的操作来摆脱 const 性，但是 A) 这通常会导致 UB，或者 2) 它违反了 const 正确性的整个理念。

如果您真正想要实现的目标能够支持这一点，您可以做的一件事是创建一个非 const 代理对象，并执行非 const-y 的操作与此。也就是说：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Gizmo
{
public:
    Gizmo() : n_(42) {};
    void Foo() const;
    void Bar() { cout << "Bar() : " << n_ << "\n"; }
    void SetN(int n) { n_ = n; };
    int GetN() const { return n_; }
private:
    int n_;
};

void Gizmo::Foo() const
{
    // we want to do non-const'y things, so create a proxy...
    Gizmo proxy(*this);
    int save_n = proxy.GetN();
    proxy.SetN(save_n + 1);
    proxy.Bar();
    proxy.SetN(save_n);
}

int main()
{
    Gizmo gizmo;
    gizmo.Foo();
}

Answer 3

如果您需要更改 const 方法内的某些内部状态，您还可以声明受影响的状态 mutable：

class Foo {
public:
    void doStuff() const { bar = 5; }
private:
    mutable int bar;
};

这适用于将互斥体等内容作为以下成员的情况你的班级。获取和释放互斥锁不会影响客户端可见状态，但从技术上讲，在 const 方法中是被禁止的。解决方案是将互斥体标记为可变。您的案例看起来很相似，尽管我认为您的课程需要进行一些重构才能适用该解决方案。

另外，您可能需要阅读此答案，了解如何使用 RAII 使此临时状态更改异常安全。

Answer 4

如何从 const 方法调用非常量方法？

你不应该。如果您使用 const_cast 放弃 this 的常量性，则可能会遇到未定义的行为。使用const_cast会让编译器闭嘴，但这不是解决方案。如果您需要这样做，那么这意味着 const 函数首先不应该是 const 。使其成为非常量。

或者，您应该做其他事情，这不需要您从 const 函数调用非常量函数。比如，不调用 setColor 函数？比如，将 const 函数拆分为多个函数（如果可以的话）？还是别的什么？

在您的特定情况下，如果 setColor 仅设置一些成员变量，例如 m_color，那么您可以将其声明为 mutable：

 mutable QColor m_color;

然后将其设置在您的const 函数，不调用 setColor 函数，也不执行 const_cast。