c++ - 在 c++ 中正确替代 'mutable function'

Question

在 c++ 中将算法包装到类中时，我经常遇到 const 正确性的问题。我觉得我想要一个可变函数，虽然这是不允许的。谁能告诉我如何实现下面的类？

以下是我想要写的代码。

• 函数 run() 不应该是const 函数，因为它改变了数据。
• 函数 get_result() 应该是一个常量函数(就用户而言)，因为它返回数据。

但是，如果用户在没有调用 run() 的情况下请求结果，我希望 get_result() 函数运行算法。这破坏了 const 的正确性，因为我有一个调用非 const 函数的 const 函数。

class operate_on_data
{
  std::vector<double> m_data;  // the data to modify
  bool m_completed;  // check to see if the function run() has been called
public:
  operate_on_data(std::vector<double> data)
    : m_data(data), m_completed(false) {}  //initialise
  void run() //I don't want this function to be const  
  {
    //The algorithm goes here - it alters m_data.
    m_completed = true;  //the algorithm has been run
  }
  std::vector<double> get_result() const //I want this function to be const
  {
    /*The following breaks const correctness because 
      I am calling a non-const function from a const function
      - but this feels like the right thing to do ... */ 
    if (!m_completed) run();  //run the algorithm if it has not run already
    return m_data; //return
  }
};

我设法编译上述类的唯一方法是

• 使 run() 为 const，并使 m_data 和 m_completed 可变。这可行，但在概念上是错误的，因为 run() 明显改变了数据。
• 使 get_result() 不是一个常量函数。这似乎也是错误的，因为用户会期望这个函数是一个简单的返回，因此是常量。
• 将 run() 函数放入 get_result() const 函数中，并使数据变量可变。

我的理解是 mutable 关键字是为这些选项中的第三个设计的，其中实现需要更改数据，但用户合理地期望一个简单的返回，因此是 const 函数。

但是，我不想执行此最终选项，因为我希望用户能够准确地选择何时更改数据。但是，他们有可能会忘记调用 run()，因此如果他们在不调用 run() 的情况下请求结果，我想强制执行该算法。我想使 run() 可变 - 但我不被允许。

编写这样一个类的正确方法是什么？

Answer 1

使 run() 为 const，并使 m_data 和 m_completed 可变。这可行，但在概念上是错误的，因为 run() 明显改变了数据。

事实上，这不是真的。事实上，你的类中的变量已经改变了，但你永远无法证明这一点。调用 run() 不会更改用户能够从您的类界面检索到的任何内容。如果您无法检索有关此类更改的任何信息，那么您就无法证明该更改。这不仅仅是一个语义问题，它直接说明了“可变”关键字的全部意义。

“可变”关键字被严重误解。

也就是说，虽然我所掌握的信息很少，但我可能会按照上述方式进行操作，但我不建议这样做。考虑到您的问题的更大 View ，几乎可以肯定会有更好的方法。

我可能使用的另一种方法是您显然设置为避免的方法:强制用户在使用 get_data() 之前调用 run()。不过说实话，这也是一种非常不理想的方法。或许更是如此。

编辑:

如果您决定使用可变方法，那么我建议您进行一些更改。拥有一个名为 'run()' 的函数，它是 const 并且不返回任何感兴趣的内容，这会非常令人困惑。这个函数当然应该是非常量的。因此，如果已经决定这样做，我会做的是让 run() 调用具有当前“run()”函数行为的 const 和私有(private)函数，该函数也由 get_data( ) 在指定条件下。