C++ mutable、constexpr、volatile用法

mutable

该关键字可让const函数内允许修改变量，在非const函数中，表现和普通变量一致。

因为标记const的函数不可修改变量，因此为了某些特殊情况例如缓存变量且缓存值会修改，mutable出现了。

#include <iostream>
using namespace std;

class Test {
private:
    mutable int mutableCount;  // mutable 成员
    
public:
    Test() : mutableCount(0) {}
    
    // const 成员函数
    void increment() const {
        mutableCount++;        // 可以修改 mutable 成员
    }
};

constexpr

constexpr是在编译时求值，类似常量。

const int size = 100;
constexpr int constexpr_size = 100;

void test() {
    int arr1[size]; 
    int arr2[constexpr_size];
}

但常量可能是编译期常量，也可能是运行时常量，并且会占用寄存器。
而constexpr不仅类型指定了，且始终是编译期常量(也可以用于常量表达式)。

对比宏，又有如下优势：

1. 宏是全局的，无法设定外部命名空间，constexpr可以放在命名空间中
2. 宏可以不指定类型，而constexpr定义时就会被指定类型

volatile

volatile 告诉编译器：这个变量可能会在程序控制之外被改变，因此编译器不应该对这个变量进行激进的优化。

void consumer(volatile bool& ready_flag) {
    while (!ready_flag) {  // 没有 volatile，编译器可能优化这个检查
        // 等待
    }
    std::cout << "Data: " << shared_data << std::endl;
}