C 中的 mutable 關鍵字

參考此篇介紹 c++ 中的mutable關鍵字。

mutable從字面意思上來說，是「可變的」之意。

c++ 中，不可變的變數，稱之為常量，使用const來修飾。然而，若是const mutable聯用，未免讓人摸不著頭腦——到底是可變還是不可變呢？

事實上，mutable是用來修飾乙個const示例的部分可變的資料成員的。如果要說得更清晰一點，就是說mutable的出現，將 c++ 中的const的概念分成了兩種。

當然，所謂的「邏輯const」，在 c++ 標準中並沒有這一稱呼。這只是為了方便理解，而創造出來的名詞。

顯而易見，mutable只能用來修飾類的資料成員；而被mutable修飾的資料成員，可以在const成員函式中修改。

這裡舉乙個例子，展現這類情形。

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class hashtable 
std::string value;
last_key_ = key;
last_value_ = value;
return value;
}private:
mutable std::string last_key_
mutable std::string last_value_;
};

這裡，我們呈現了乙個雜湊表的部分實現。顯然，對雜湊表的查詢操作，在邏輯上不應該修改雜湊表本身。因此，hashtable::lookup是乙個const成員函式。在hashtable::lookup中，我們使用了last_key_和last_value_實現了乙個簡單的「快取」邏輯。當傳入的key與前次查詢的last_key_一致時，直接返回last_value_；否則，則返回實際查詢得到的value並更新last_key_和last_value_。

在這裡，last_key_和last_value_是hashtable的資料成員。按照一般的理解，const成員函式是不允許修改資料成員的。但是，另一方面，last_key_和last_value_從邏輯上說，修改它們的值，外部是無有感知的；因此也就不會破壞邏輯上的const。為了解決這一矛盾，我們用mutable來修飾last_key_和last_value_，以便在lookup函式中更新快取的鍵值。

c++11 引入了 lambda 表示式，程式設計師可以憑此建立匿名函式。在 lambda 表示式的設計中，捕獲變數有幾種方式；其中按值捕獲（caputre by value）的方式不允許程式設計師在 lambda 函式的函式體中修改捕獲的變數。而以mutable修飾 lambda 函式，則可以打破這種限制。

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int x;
auto f1 = [=]() mutable ; // okay, 建立了乙個函式型別的例項
auto f2 = [=]() ; // error, 不允許修改按值捕獲的外部變數的值

需要注意的是，上述f1的函式體中，雖然我們給x做了賦值操作，但是這一操作僅只在函式內部生效——即，實際是給拷貝至函式內部的x進行賦值——而外部的x的值依舊是0。

const意思是「這個函式不修改物件內部狀態」。

為了保證這一點，編譯器也會主動替你檢查，確保你沒有修改物件成員變數——否則內部狀態就變了。

mutable意思是「這個成員變數不算物件內部狀態」。

比如，你搞了個變數，用來統計某個物件的訪問次數（比如供debug用）。它變成什麼顯然並不影響物件功用，但編譯器並不知道：它仍然會阻止乙個宣告為const的函式修改這個變數。

把這個計數變數宣告為mutable，編譯器就明白了：這個變數不算物件內部狀態，修改它並不影響const語義，所以就不需要禁止const函式修改它了。

《effective c++》條款03就有講到：對於c++類的const成員函式，logical constness的觀點允許修改它所處理的物件內的某些bits，但是bitwise const的觀點是不能改變物件內的任何乙個bit。

寫乙個const成員函式，你想在函式內部給物件成員重新賦值，但是編譯器堅持乙個bit都不讓改動，這個時候就加mutable解除限制。

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C 中的 mutable 關鍵字

c 中mutable關鍵字

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