c++ - 可变与惰性评估

Question

最近我在看this常量正确性常见问题解答。现在我遇到了以下情况，我不知道该将什么设为 const 或 mutable。假设简单的例子:

class Averager {
public:
    Averager() : sum(0),isUptoDate(false),N(0){}
    void add(double x){
        sum+=x;
        N+=1;
        isUptoDate = false;
    }
    double getAverage() const {
        if (!isUptoDate){updateAverage();}
        return average;
    }
private:
    void updateAverage(){
        if(N>0){average = sum / N;}
        else   {average = 0;}
        isUptoDate = true;
    }    
    double sum;
    mutable bool isUptoDate;
    int N;
    double average;
};

在实际情况下，updateAverage() 是一项昂贵的计算，因此我想避免每次添加值时都进行更新。此外，在添加新值之前，可能会多次调用 getAverage()，因此我只想在确实需要时进行更新。另一方面，类的用户不应该负责调用 updateAverage()，因此我使用标志来了解是否必须进行更新。

据我所知，getAverage() 显然应该是一个 const 方法，而 isUptoDate 可以是可变的(它不是逻辑状态的一部分，而只是一个私有(private)实现细节) .但是，updateAverage() 绝对不是 const，我不能从 const 方法中调用它。

我的方法有什么问题？

Answer 1

在我看来它很好，您只需要让您的average 也可变，因为它将由getAverage 延迟计算。 updateAverage 也应该是 const，因为它会被 getAverage 调用。因为 updateAverage 是私有(private)的，所以它自己的存在是一个实现细节。它只被调用一次，你也可以将它内联到 getAverage 中:

double getAverage() const {
    if (!isUptoDate){
        if(N>0){average = sum / N;}
        else   {average = 0;}
        isUptoDate = true;
    }
    return average;
}

事实上，我真的建议你内联它，因为将它放在头文件中是没有意义的(如果你改变它的签名或它的const-ness，你必须重新编译所有用户) .如果在实际情况下不只是 3 行，如果使用 C++11，则可以将其作为 lambda:

double getAverage() const {
    auto updateAverage=[&]{
        if(N>0){average = sum / N;}
        else   {average = 0;}
        isUptoDate = true;
    };
    if (!isUptoDate){ updateAverage(); }
    return average;
}