PIMPL 类的 setter 应该是 const 成员函数吗？

Question

我经常使用 "pointer to private implementation" 类。那些类的 setter 方法在技术上可以是 const 成员函数，例如：

class MyPrivateClass
{
public:
  int something = 1;
};

class MyClass
{
public:

  // TODO: initialize pointer in constructor
  // TODO: delete pointer in destructor

  // Note how this setter is const!
  void setSomething(int something) const
    {
      p->something = something;
    }

private:
  MyPrivateClass* p;
};

int main()
{
  return 0;
}

这是可能的，因为编译器只强制执行按位常量，而不是逻辑常量，所以上面的代码应该编译得很好。

我认为那些 setter 方法应该 NOT 是 const 成员函数，让调用者知道对象实际上正在被修改（逻辑修改，而不是按位修改，由于指向实现的指针）。

我的问题是：

是否有充分的理由使这些 setter 方法成为常量成员函数？

Effective C++ 建议（在第 3 项中）尽可能始终使用 const，但我认为这不适用于我的示例。

Answer 1

通常，您想在接口 class 中模仿实现 class 的限定符。

如果你想花点时间，你在 C++11 中并且你使用了很多 pimpl 惯用语，那么你可以确保你使用了正确的限定符，你还可以获得对实现的适当限定引用class 做类似的事情：

#include <type_traits>

struct AImpl
{
    void f1();
    void f2() const;
};

template<typename T>
struct is_const;

template<typename R, typename T, typename... Args>
struct is_const<R (T::*)(Args...) const> : std::true_type {};

template<typename R, typename T, typename... Args>
struct is_const<R (T::*)(Args...)> : std::false_type {};

class A
{
    AImpl * p;

    template<class T>
    typename std::enable_if<!is_const<T>::value, AImpl &>::type get()
    {
        return *p;
    }

    template<class T>
    typename std::enable_if<is_const<T>::value, const AImpl &>::type get() const
    {
        return *p;
    }

public:
    #define GET(x) \
        static_assert( \
            is_const<decltype(&A::x)>::value == \
            is_const<decltype(&AImpl::x)>::value, \
            "Interface does not mimic the implementation" \
        ); \
        get<decltype(&AImpl::x)>()

    void f1()       { GET(f1).f1(); } // OK
    void f1() const { GET(f1).f1(); } // Error

    void f2()       { GET(f2).f2(); } // Error
    void f2() const { GET(f2).f2(); } // OK

    #undef GET
};

get<T>() returns 如果成员函数指针 T 是 const，则对实现的 const 引用；否则，一个 non-const 一个。使用它已经涵盖了一个错误案例，并为您提供了适当合格的参考。

如果您想更进一步，GET() 还会检查接口的常量性是否与实现相同，涵盖其他情况。

Answer 2

"Use const whenever possible" 过于简单化。这是一个很好的起点，但不是绝对规则。

在 pimpl 习语中，正如您所指出的，应用该规则为我们提供了 const 个设置器。但是一个强烈的反对意见是这破坏了封装。您的界面现在反映了一个实现选择。想象一下，您重构后不使用 pimpl。 class 的用户不应该关心这个完全内部的决定，但现在他们关心了，因为你必须从 setter 中删除 const。

只要存在私有（对用户）但远程（来自 class）状态，任何时候都可以提出相同的论点。重构以将该状态带入 class 逻辑上需要 non-const 成员函数不被标记 const.

如果您能想象一个合理的实现选择，要求成员函数不是 const，那么不将其标记为 const.

是合理的

library fundamentals TS中有class模板propagate_const，手写起来很方便，可以帮助你const-pimpl idiom的正确性：

#include <experimental/propagate_const>
#include <memory>

template<class  T>
using pimpl = std::experimental::propagate_const<std::unique_ptr<T>>;

struct MyPrivateClass
{
    int something = 1;
};

struct  MyClass
{
    void setSomething(int something) const
    {
        // error: assignment of member 'MyPrivateClass::something' in read-only object
        p->something = something; 
    }

    pimpl<MyPrivateClass> p;
};

另请注意，在另一个答案中，代码示例无法编译：

error: decltype cannot resolve address of overloaded function
             is_const<decltype(&A::x)>::value == \
                                    ^
note: in expansion of macro 'GET'
     void f1()       { GET(f1).f1(); } // OK

PIMPL 类的 setter 应该是 const 成员函数吗？

Should setters of PIMPL classes be const member functions?

c++

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PIMPL 类 的 setter 应该是 const 成员函数吗？

Should setters of PIMPL classes be const member functions?

c++

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PIMPL 类的 setter 应该是 const 成员函数吗？