В чем смысл константы в конце функции-члена?

Что именно означает ключевое слово const в С++, когда оно написано в конце функции-члена (после списка аргументов)?

Ответ 1

Это означает, что *this const внутри этой функции-члена, т.е. не изменяет объект.

Ключевое слово this - это выражение prvalue, значение которого является адресом объекта, для которого вызывается функция. Тип this в членной функции класса X равен X*. Если функция-член объявлена const, тип this равен const X*. [раздел 9.3.2 §1]

В функции члена const объект, для которого вызвана функция, обращается через путь доступа const; поэтому функция-член const не должна изменять объект и его нестатические элементы данных. [раздел 9.3.2 §2]

Это означает, что функция-член const может быть вызвана в экземпляре const класса. Элемент-член не const не может быть вызван в объект ^[1] a const, так как он потенциально может попытаться его изменить.

^{^[1] Примечание: временный объект не является const, если он не имеет тип const.}

Ответ 2

const в конце сигнатуры функции означает, что функция должна принять объект, членом которого он является const. На практике это означает, что вы попросите компилятор проверить, что функция-член не изменяет данные объекта каким-либо образом. Это означает, что компилятор должен проверить, что он напрямую не изменяет данные элемента, и не вызывает никакой функции, которая сама не гарантирует, что он не изменит объект.

Когда вы создаете объект const, вы просите компилятор убедиться, что этот объект не изменился за пределы его инициализации. Это по очереди означает, что компилятор проверяет, что вы напрямую не изменяете его данные-члены, и что вы не вызываете какую-либо функцию, которая не гарантирует, что она не изменит объект.

Это все часть философии const correct. По сути, это означает, что если все будет работать прямо сейчас, и они не изменятся, они никогда не сломаются. Другими словами, постоянные вещи легче работать с надежностью. Эта const вещь в конце сигнатур функций - это инструмент, позволяющий вам запрещать вещание. Это по очереди означает, что вы должны положить const везде, где это возможно.

Ответ 3

Оптимизация компилятора возможна, но главным преимуществом является выполнение контракта, выраженного в объявлении функции - если вы определяете функцию-член как const, компилятор предотвращает любую модификацию объекта внутри этой функции.

Вы можете освободить отдельные поля в классе от этого ограничения, используя mutable в своем объявлении. Это полезно, например, когда у вас есть класс, который инкапсулирует свой собственный lock_guard, который должен изменить его значение, чтобы обеспечить безопасность потока даже внутри функций-членов const.