mutable与const修饰词的对称性

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本文重点论述了C++中mutable与const修饰词的对称性。const承诺变量或函数值不变，语法上也严格保证；mutable承诺变量永远可变，即使在const函数中。通过ScopeGuard等例子说明mutable的必要性，二者组合使用能赋予对象更多规格选择。

mutable与const修饰词的对称性

smilemac

恐怕没有程序员会反对在该使用const的地方使用const，但大部分程序员却非常反对使用mutable，所以也很少注意mutable与const的对称性。

我们知道，const是一种语义与语法统一得非常好的修饰词，这在C++中其实并不多见，C++很多语法概念在语义上是模糊不清的，但const却是一个异数。const承诺的是一旦某个变量被其修饰，那么只要不使用强制转换，在任何情况下该变量的值都不会被改变，无论有意还是无意，而被const修饰的函数也一样，一旦某个函数被const修饰，那么它便不能直接或间接改变任何函数体以外的变量的值，即使是调用一个可能造成这种改变的函数都不行。这种承诺在语法上也作出严格的保证，任何可能违反这种承诺的行为都会被编译器检查出来。

使用const，我们可以声明一部分具有invariant性质的规格，这样的例子有很多，本文不赘述了，本文重点论述以下mutable。

mutable虽然不如const受重视，但如同const一样，mutable是C++中少有的一些具有清晰语义的修饰词之一。

mutable的承诺是如果某个变量被其修饰，那么这个变量将永远处于可变的状态，即使在一个const函数中。这与const形成了一个对称的定义，一个永远不变，而另外一个是永远可变。

有某种说法是只有那些不改变对象外部行为特征的内部变量才可以被声明为mutable，其实不完全这样。

这个世界有一些东西是永恒的，但有些东西又是永远都处于变化中的，即使你将其他所有与之相关的东西都声明为永恒，它依旧可以发生变化，因为一旦它变得永恒，那么它所代表的东西也便失去了存在的意义，这便是mutable的含义。

一个现成的例子便是ScopeGuard, 看过它的实现的读者都知道，它主要的一个类ScopeGuardImplBase中使用了mutable[2]：

class ScopeGuardImplBase
{
public:
void Dismiss() const throw()
{ dismissed_ = true; }

 
protected:
    ScopeGuardImplBase() : dismissed_(false)
    {}
    ScopeGuardImplBase(const ScopeGuardImplBase& other)
    : dismissed_(other.dismissed_)
    {    other.Dismiss();    }
    ~ScopeGuardImplBase() {} 

    mutable bool dismissed_;
 
private:
    // Disable assignment
    ScopeGuardImplBase& operator=(
        const ScopeGuardImplBase&);
};

在这个例子中我们可以看到，状态变量dismissed被声明成了mutable，我们姑且不管原作者的本意是否仅仅是作为一种技巧使用，目的是为了绕过必须const引用临时变量的限制，我们只从语义学的角度考察，答案是明显的，不管在任何情况下，dismissed都应该是可变的，否则整个ScopeGuard都失去了原意。它代表这样一种规格：此类型（指ScopeGuard）的变量无法被声明为const，（即使你做了这样的声明也是无效的）。

当然，同样的规格也可以通过const作出，比如上例中如果不将函数Dismiss()声明为const,那么也可基本表达同样的规格，但问题在于，你不能假设用户的使用环境，因为ScopeGuard定义为它可以在离开定义的区间时执行任何指定动作，而对动作本身并没有做约束，因此你必须假定用户也有可能将某个或某几个ScopeGuard对象的引用传入一个const函数中（这样做在某些情况中是有益的）。在这种条件下，mutable是必要的。