C++关键字之mutable

news/2025/2/24 7:29:39

1.介绍

在C++中，mutable是一个关键字，用于修饰类的成员变量。它的主要作用是允许在常量成员函数或常量对象中修改被标记为mutable的成员变量。通常情况下，常量成员函数不能修改类的成员变量，但有些情况下，某些成员变量的修改并不影响对象的逻辑状态（例如缓存、计数器等）。这时可以使用 mutable来允许这些变量在常量成员函数中被修改。

2.特点

（1）允许在常量成员函数中修改。mutable变量可以在常量成员函数中被修改，而普通成员变量不行。

（2）不影响对象的逻辑状态。mutable通常用于那些不影响对象外部可见状态的变量，例如缓存、调试计数器等。

（3）常量对象也可以修改mutable变量。即使对象是const的，mutable变量仍然可以被修改。

3.使用语法

class MyClass {
public:
    mutable int mutableVar; // 使用 mutable 修饰
    int normalVar;

    void modify() const {
        mutableVar = 10; // 正确：mutable 变量可以在常量成员函数中修改
        // normalVar = 20; // 错误：不能修改普通成员变量
    }
};

4.使用场景

（1）缓存数据

如果某个成员变量用于缓存计算结果，且计算成本较高，可以使用mutable来允许在常量成员函数中更新缓存。

class Cache {
private:
    mutable bool cacheValid;
    mutable int cachedValue;

    int expensiveCalculation() const {
        // 模拟一个昂贵的计算
        return 42;
    }

public:
    Cache() : cacheValid(false), cachedValue(0) {} //成员初始化列表

    int getValue() const {
        if (!cacheValid) {
            cachedValue = expensiveCalculation(); // 更新缓存
            cacheValid = true;
        }
        return cachedValue;
    }
};

（2）调试或统计

用于记录函数调用次数等调试信息。

class Logger {
private:
    mutable int callCount;

public:
    Logger() : callCount(0) {}

    void log() const {
        callCount++; // 记录调用次数
        cout << "Log called " << callCount << " times" << endl;
    }
};