Tại sao một hàm thành viên const có thể sửa đổi một thành viên dữ liệu tĩnh?

Trong C++chương trình sau , việc sửa đổi thành viên dữ liệu tĩnh từ một consthàm đang hoạt động tốt:

class A 
{
  public:   
    static int a; // static data member

    void set() const
    {
        a = 10;
    }
};

Nhưng việc sửa đổi thành viên dữ liệu không tĩnh từ một consthàm không hoạt động:

class A 
{
  public:   
    int a; // non-static data member

    void set() const
    {
        a = 10;
    }
};

Tại sao một consthàm thành viên có thể sửa đổi một staticthành viên dữ liệu?

Đó là quy tắc, vậy thôi. Và vì lý do chính đáng.

Định nghĩa consttrên một hàm thành viên có nghĩa là bạn không thể sửa đổi các biến thành viên không mutablephải là staticthành viên.

Bằng cách cung cấp một số hợp lý hóa, thiscon trỏ trong một consthàm thành viên đủ điều kiện là một constkiểu và thisvốn có liên quan đến một thể hiện của một lớp. staticcác thành viên không liên quan đến một cá thể lớp. Bạn không cần một phiên bản để sửa đổi một staticthành viên: bạn có thể làm điều đó, trong trường hợp của bạn, bằng cách viết A::a = 10;.

Vì vậy, trong trường hợp đầu tiên của bạn, hãy nghĩ a = 10;là viết tắt cho A::a = 10;và trong trường hợp thứ hai, hãy nghĩ nó là viết tắt cho this->a = 10;, không thể tổng hợp được vì loại thislà const A*.

Theo Tiêu chuẩn C ++ (9.2.3.2 Các thành viên dữ liệu tĩnh)

1 Thành viên dữ liệu tĩnh không phải là một phần của subobjects của một lớp ...

Và (9.2.2.1 Con trỏ this)

1 Trong phần thân của một hàm thành viên không tĩnh (9.2.1), từ khóa đây là một biểu thức prvalue có giá trị là địa chỉ của đối tượng mà hàm được gọi. Loại này trong một hàm thành viên của lớp X là X *. Nếu hàm thành viên được khai báo là const, thì kiểu này là const X * , ...

Và cuối cùng (9.2.2 Các hàm thành viên không tĩnh)

3 ... nếu tra cứu tên (3.4) giải quyết tên trong biểu thức id thành một thành viên không phải kiểu tĩnh của một số lớp C và nếu biểu thức id có khả năng được đánh giá hoặc C là X hoặc một lớp cơ sở của X, biểu thức id được chuyển thành biểu thức truy cập thành viên lớp (5.2.5) sử dụng (* this) (9.2.2.1) làm biểu thức hậu tố ở bên trái của. nhà điều hành.

Do đó trong định nghĩa lớp này

class A 
{
  public:   
    static int a; 

    void set() const
    {
        a = 10;
    }
};

thành viên dữ liệu tĩnh akhông phải là đối tượng subobject của đối tượng thuộc kiểu lớp và con trỏ thiskhông được sử dụng để truy cập thành viên dữ liệu tĩnh. Vì vậy, bất kỳ hàm thành viên nào, hằng số không tĩnh hoặc không hằng số, hoặc một hàm thành viên tĩnh đều có thể thay đổi thành viên dữ liệu vì nó không phải là hằng số.

Trong định nghĩa lớp này

class A 
{
  public:   
    int a; 

    void set() const
    {
        a = 10;
    }
};

thành viên dữ liệu không tĩnh alà một subobject của một đối tượng thuộc loại lớp. Để truy cập nó trong một chức năng thành viên, người ta sử dụng cú pháp truy cập thành viên của cú pháp này. Bạn không thể sử dụng một con trỏ hằng thisđể sửa đổi thành viên dữ liệu. Và con trỏ này thực sự có kiểu const A *bên trong hàm setvì hàm được khai báo với định nghĩa const. Nếu hàm không có định nghĩa trong trường hợp này, thành viên dữ liệu có thể bị thay đổi.

Vấn đề là, nếu một hàm thành viên của một lớp Alà const, thì kiểu của thislà const X*, và do đó ngăn các thành viên dữ liệu không tĩnh bị thay đổi (ví dụ: tiêu chuẩn C ++ ):

9.3.2 Con trỏ this [class.this]

Trong phần thân của một hàm thành viên không tĩnh (9.3), từ khóa đây là một biểu thức prvalue có giá trị là địa chỉ của đối tượng mà hàm được gọi. Loại này trong một hàm thành viên của lớp X là X *. Nếu hàm thành viên được khai báo là const, thì kiểu này là const X *, ...

Nếu alà thành viên dữ liệu không tĩnh, thì a=10giống với this->a = 10, không được phép nếu kiểu thislà const A*và achưa được khai báo là mutable. Như vậy, kể từ khi void set() constlàm cho các loại thishạnh phúcconst A* , quyền truy cập này không được phép.

aNgược lại, nếu là một thành viên dữ liệu tĩnh, thì a=10không liên quan thisgì cả; và miễn là static int abản thân nó chưa được khai báo là const, câu lệnh a=10được cho phép.

Bộ định lượng consttrên một hàm thành viên có nghĩa là bạn không thể sửa đổi non-mutable, non-static các thành viên dữ liệu lớp .