C++常量成员函数返回类成员的引用

Question

如果我有一个类成员函数：

bar* foo::get_value() const
{
  return &_value;
}

编译器会报错

无法使用类型为const bar *的rvalue初始化bar *类型的变量

在该类中，_value不是const。

如果我有以下函数：

bar* foo::get_value() const
{
  return const_cast<bar *>(&_value);
}

它完全正常。

我认为声明成员函数为常量意味着承诺不修改类的内部内容，但是在const成员函数中，操作符&似乎返回一个常量指针。这是为什么？

- mikesol

---

你不能修改类的内部内容，因为它在const方法中是常量。 - BЈовић

Answer 1

当您声明一个带有const关键字的函数时，您正在表明这是一个允许在非const和const对象实例上调用的函数。因为它可以在const实例上调用，所以该函数不应该改变对象。当您返回对内部对象的非const引用时，您提供了一种间接地改变对象内部状态的方式。为了解决此问题，请返回一个常量对象。

换句话说，不要写成：

Bar* Foo::GetBar() const

Do:

const Bar* Foo::GetBar() const

或者更好的是：

const Bar& Foo::GetBar() const

正如你所观察到的那样，const_cast 允许你破坏对象的常量性。一般情况下，应避免使用 const_cast；使用它是一种代码异味，会破坏既定的 const 保证。

- Michael Aaron Safyan

Answer 2

当一个对象实例被声明为const时，它被视为其所有成员变量也是const，即除了已被声明为mutable关键字的成员变量。

因此，理论上，您可以将_value声明为mutable，这至少比使用const_cast<>更好。但它仍然不理想。正确的方法是提供两个重载函数。

const bar* foo::get_value() const
{
    return _value;
}

bar* foo::get_value()
{
    return _value;
}

（最好使用引用或智能指针而不是裸指针。）

- Tristan Brindle

Answer 3

问题在于 getter 函数的返回类型。你返回了 bar* 而不是 const bar*。前者允许调用 get_value 函数的代码修改对象，但是你的声明中明确禁止这样做，因为 _value 被声明为 const。

你可以使用 const_cast 绕过这个问题，但这是不正确的。这就像告诉编译器“相信我，我知道我在做什么”，但在这种情况下，你并不知道。你无法控制调用代码对对象的操作。如果他们尝试修改它，那么就会产生未定义的行为。

让自己的生活更简单，只需让 getter 返回 const bar* 即可。

const bar* foo::get_value() const
{
  return &_value;
}

请注意，编译器错误消息基本上告诉您需要对代码进行的更改。

- Cody Gray

Answer 4

const成员函数仅适用于const对象。对于const对象，您无法更改其成员变量。这就是为什么编译器不允许您创建指向const对象的成员变量的非const指针。

- rozina