讀Defective C++隨筆 3

讀Defective C++隨筆 3

不盡知用兵之害者，則不能盡知用兵之利也 ——《孫子兵法》

5.const完備問題
對C來說，const看起來是很合理的，將參數聲明成const的，可以利用編譯器的語法檢查避免一些不期望的修改錯誤，而且可能協助編譯器做一些最佳化。多數官方文獻都強烈要求程式員編寫const完備的C++代碼，極力避免const_cast，但現實中大部分代碼只能是基本使用了const。問題在於，一但涉及到類，const就會引出很多的問題。

有C++經驗的人應該都體會過，任何使用了const的代碼都將迫使任何接觸它的代碼支援const，同時任何不使用const的代碼都迫使任何接觸它的代碼不使用const。所以我們對如下代碼習以為常：
const Foo& GetFoo() const;
Foo& GetFoo();

這對類方法函數被稱作const重載。為了同一類型在const和非const時都能用，我們不得不把很多方法寫兩遍，而且必須是完全重寫，因為它們中任何一個都不能調用另外一個，除非你使用被說成邪惡的const_cast，還有傳說中更邪惡的C風格強制轉換。然後Foo的方法也必須支援const重載，以此類推。

不過簡單的屬性訪問函數一般都不長，但如果不是簡單的訪問呢？比如如果需要緩衝最近訪問的資料以提高效率，這時必須修改一些內部成員，但它又必須可以在const對象調用。於是C++裡有了mutable關鍵字，用來指定一些成員可以被const方法修改。

另外，對於函數參數，同樣的問題也存在，而且有時非常不可思議。比如vector<Foo*>類型的變數不能傳給const vector<const Foo*>&類型的參數，當然，const vector<Foo*>&和vector<const Foo*>&類型的參數更不能。那應該怎麼做？如果你想到了，那恭喜你，你C++及格了。原則上正確的做法是傳遞iterator而不是集合對象的引用。所以才有T::const_iterator和T::iterator兩個類。等等，為什麼需要兩個類而不是一個iterator類加const關鍵字？因為iterator需要做自加或自減，加const關鍵字就改不了了，所以只能再寫一遍。那下一個問題，如果不是傳參數，而是要把vector<Foo*>的變數賦給const vector<const Foo*>&的變數怎麼辦？歡迎作答。

很明顯，必須把同樣的事情做兩遍有違“重用”的目標，但C++選擇了安全性。如果我們使用了const_cast，那是我們程式員的責任，是因為我們沒有做出完美的設計。

const在C++裡的另一個副作用是，加const的類型和不加const的類型是不同的類型，所以vector<Foo*>和vector<const Foo*>是不同的類型，所以編譯器產生兩份完全一樣的代碼。所以，我們都知道用了STL編譯出的程式就會很大。