C++ mutable 关键字的使用场景

mutable 用于修饰类的成员变量，表示该成员变量可以在被标记为 const 的成员函数内修改。

1、常函数的概念

在 C++ 中，将成员函数标记为 const 有两个主要目的：

1. 约定和安全性： 使用 const 关键字是为了表达一个承诺，即该成员函数不会修改对象的状态，这增加了对于程序员来说的可读性。在 const 成员函数内部，编译器也会强制禁止修改非 mutable 的成员变量。

2. 允许 const 对象调用： const 成员函数可以被 const 对象调用，而非 const 成员函数不能被const对象调用。

   • 假设有一个类 Person：

     class Person 
     {
     public:
         // 普通成员函数
         void setName(const std::string& newName) 
         {
             name = newName;
         }
         // const 成员函数
         std::string getName() const 
         {
             return name;
         }
     private:
         std::string name;
     };
     

     在这个例子中，setName 是一个普通的成员函数，而 getName 被标记为 const。现在，假设你创建了一个 常对象和一个普通对象，并用这两个对象调用普通成员函数SetName，很明显常量对象不能调用普通成员函数（这样做违反了 const 对象的语义，即不修改对象的外部状态。）

     const Person constPerson;
     Person nonConstPerson;
     
     constPerson.setName("Alice");  // 错误，const 对象不能调用非 const 成员函数
     nonConstPerson.setName("Bob");  // 正确
     

     尝试使用这两个对象调用常函数getName，都可以成功：

     
     std::cout << constPerson.getName() << std::endl;  // 正确，const 对象可以调用 const 成员函数
     std::cout << nonConstPerson.getName() << std::endl;  // 正确
     

2、使用mutable的场景

考虑这样的场景如何实现：有一个狗类，它可以狗叫，并且每次狗叫，都把他狗叫次数+1，这个狗可以是const狗，也可以是非const狗

#include <iostream>

class Dog {
public:
	Dog() {}
	void Barking(){
		std::cout << "我在狗叫" << "\n";
		++count;
	}
	int GetBarkingCount() const {
		return count;
	}
private:
	int count = 0;
};

int main() 
{
	// 创建普通狗，并狗叫
	Dog nonConstDog;
	nonConstDog.Barking();
	nonConstDog.Barking();
	std::cout << "普通狗狗叫次数" << nonConstDog.GetBarkingCount() << "\n"; // 2次

	// 创建常量狗，并狗叫
	const Dog constDog;
	constDog.Barking(); // error 常量狗不能用普通狗叫，
	std::cout << "常量狗狗叫次数 " << constDog.GetBarkingCount() << "\n";

	return 0;
}

可以看到，如果这样写代码，常量狗是不配狗叫的，如果用上mutable，并且把狗叫函数改为const，就能很方便的实现了

class Dog {
public:
	Dog() {}
	void Barking() const {
		std::cout << "我在狗叫" << "\n";
		++count;
	}
	int GetBarkingCount() const {
		return count;
	}
private:
	mutable int count = 0;
};

如果不用mutable怎么实现？我暂时没想到- - 欢迎评论区补充。