c++ - 类设计问题

Question

在《The C++ programming language》一书中，作者给出了如下例子。他提到“需要先填充缓存才能使用”。在我看来，这就是放置compute_cache_value这个函数的原因。但我不明白 string_rep( ) 的功能根据其实现做了什么。感谢您的澄清。

class Date{
      bool cache_valid;
      string cache;
      void compute_cache_value( );  //fill cache
      // ...
public: 
      // ...
     string string_rep( ) const;
};

string Date:: string_rep( ) const
{
    if (cache_valid == false) {
          Date* th = const_cast<Date*> (this); // cast away const
          th->compute_cache_value( );
          th->cache_valid = true;
    }
    return cache;
}

另外，作者给出了以下示例:

Date d1;
const Date d2;
string s1 = d1.string_rep( );
string s2 = d2.string_rep( );

并且作者声明第四个示例将显示未定义的行为。我想知道为什么。

Answer 1

string_rep检查是否有日期的缓存字符串表示形式。如果不是，它调用 compute_cache_value方法来创建字符串表示并缓存它，然后将缓存表示标记为有效以便将来调用 string_rep不要重新计算它。

行const Date d2;将显示未定义的行为，因为编译器可能假设它可以放置 d2在非 volatile 存储器中(例如微 Controller 中的闪存，或只读标记存储器或存储器映射存储器)，以及 const_cast<Date*>在这种情况下可能不起作用，导致 cache_valid入住false或 cache保持为空字符串。

附言正如下面的 Michael J 指出的那样，几乎总有比使用 const_cast 更好的方法来做事。 .在这个例子中，mutable关键字派上用场。简而言之，标记一个类(class)成员mutable告诉编译器即使对象是 const 也可以更改成员。 .

class Date
{
      mutable bool cache_valid;
      mutable string cache;
      void compute_cache_value() const;
      // ...
public: 
      // ...
     string string_rep() const;
};

string Date::string_rep() const
{
    if (cache_valid == false) {
          compute_cache_value();
          cache_valid = true;
    }
    return cache;
}

...虽然我认为它是 compute_cache_value责任设置cache_valid , 我会考虑添加 operator string() const { return string_rep(); }至 Date .

关于 mutable 的最后一件事是编译器对正在发生的事情有更好的了解，在像d2这样的情况下, 可以将对象放入 volatile 内存中，尽管它声明为 const .