c++ - “可变”变量只能通过一种 const 方法可变吗？

Question

今天我了解了 C++ 中的 mutable 关键字，并想在我的代码中使用它。

我有一个包含许多 const 方法的类，其中一个应该能够修改对象的一些变量(保存对象的逻辑状态)。但是我不想让所有 const 方法修改变量，只修改选定的一个。有什么办法吗？也许使用 const_cast？

(我说的代码是 Union-Find structure 的实现。Find 操作不会改变结构的逻辑状态(它只搜索树的根)，但通过进行所谓的路径压缩来改变物理状态)

谢谢!

编辑:我添加了我所指代码的摘录:

class UnionFind {
  public:
    void Union(int a, int b) {...}

    int Find(int x) const {
      // logically, this method is const
      while(x != parents[x]) {
        // path compression
        // the next three lines modify parents and sizes, 
        // but the logical state of the object is not changed
        sizes[parents[x]] -= sizes[x];
        sizes[parents[parents[x]]] += sizes[x];
        parents[x] = parents[parents[x]];

        x = parents[x];
      }
      return x;
    }

  int someOtherMethodThatAccessesParents() const {
    // this method does access parents, but read only.
    // I would prefer if parents behaved like if it was 
    // not 'mutable' inside this method
    ...
  }

  private:
    // these have to be mutable if I want the Find method
    // to be marked const (as it should be)
    // but making them mutable then does not enforce 
    // the physical non-mutability in other const methods :(
    mutable std::vector<int> parents;
    mutable std::vector<int> sizes;
 };

Answer 1

乍一看，除非使用讨厌的 const_cast，否则这是无法实现的。但不要这样做，因为在最初声明为 const 的 const_cast 之后尝试修改变量的行为是未定义的。

但是，使用友元来实现您想要的可能是可行的，因为可以在逐个函数的基础上控制它，而正如您正确指出的那样，可变性是不可能的。

将要修改的变量放在基类中，并标记为私有(private)。也许为该成员提供“getter”功能。该函数将是 const 并且可能会返回对该成员的 const 引用。然后使您的函数成为该基类的友元。该函数将能够更改该私有(private)成员的值。