当前位置: 首页 > news >正文

c++中,什么时候应该使用mutable关键字?

在 C++ 中,mutable 关键字用于修饰类的成员变量,允许在 const 成员函数中修改这些变量。它的核心作用是区分 物理常量性(对象内存不可修改)和 逻辑常量性(对象对外表现的状态不变)。以下是详细解析:

目录

一、使用场景

1. 缓存或惰性计算

2. 线程安全同步

3. 调试与日志记录

二、核心原则

1. 物理 vs 逻辑常量性

2. 不可滥用的情况

三、最佳实践

1. 明确标记可变状态

2. 与线程安全配合使用

3. 限制使用范围

四、常见错误与避免方法

五、总结


一、使用场景

1. 缓存或惰性计算

class DataProcessor {
private:mutable std::string cachedResult; // 缓存计算结果mutable bool isCacheValid = false; // 缓存有效性标志std::vector<int> rawData;public:const std::string& getResult() const {if (!isCacheValid) {// 在 const 函数中更新缓存cachedResult = computeResult();isCacheValid = true;}return cachedResult;}void updateData(const std::vector<int>& newData) {rawData = newData;isCacheValid = false; // 数据更新后缓存失效}private:std::string computeResult() const { /* 复杂计算 */ }
};
  • 逻辑常量性getResult() 函数的调用不会改变对象的“有效状态”(rawData 未变)。

  • 物理修改:通过 mutable 允许修改缓存相关变量,提升性能。

2. 线程安全同步

class ThreadSafeContainer {
private:mutable std::mutex mtx; // 互斥锁std::vector<int> data;public:void add(int value) {std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);data.push_back(value);}bool contains(int value) const {std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); // const 函数中锁定return std::find(data.begin(), data.end(), value) != data.end();}
};
  • 锁状态修改:互斥锁(std::mutex)需要在 const 函数中被锁定和解锁,但其内部状态的修改不影响容器数据的逻辑状态。

3. 调试与日志记录

class Sensor {
private:mutable int readCount = 0; // 记录读取次数(调试用)double currentValue;public:double readValue() const {readCount++; // 不影响传感器数据逻辑状态return currentValue;}int getReadCount() const { return readCount; }
};

二、核心原则

1. 物理 vs 逻辑常量性

  • 物理常量性:对象内存完全不可修改(由 const 成员函数保证)。

  • 逻辑常量性:对象对外表现的状态不变,但允许内部实现细节变化。

  • mutable 用于支持逻辑常量性,允许在 const 函数中修改不影响对象外部行为的成员变量。

2. 不可滥用的情况

// 错误示例:mutable 破坏了逻辑常量性
class BankAccount {
private:mutable double balance; // 危险!public:double getBalance() const {balance -= 1.0; // 错误!const 函数不应改变账户余额return balance;}
};

三、最佳实践

1. 明确标记可变状态

class NetworkConnection {
private:mutable std::atomic<bool> isConnected_{false}; // 明确标记可变状态// ... 其他成员 ...
};

2. 与线程安全配合使用

class Cache {
private:mutable std::shared_mutex cacheMutex;mutable std::unordered_map<int, std::string> cache;public:std::string get(int key) const {std::shared_lock lock(cacheMutex); // 读锁(共享)if (auto it = cache.find(key); it != cache.end()) {return it->second;}return "";}void update(int key, const std::string& value) {std::unique_lock lock(cacheMutex); // 写锁(独占)cache[key] = value;}
};

3. 限制使用范围

class ConfigManager {
private:mutable std::once_flag initFlag; // 仅用于延迟初始化mutable std::string configPath;void loadConfig() const {std::call_once(initFlag, [this] {configPath = readConfigFile(); // 延迟初始化});}public:const std::string& getConfigPath() const {loadConfig(); // 首次调用时初始化return configPath;}
};

四、常见错误与避免方法

错误类型示例解决方法
破坏逻辑常量性mutable 修饰关键业务数据严格区分内部状态与外部状态
未同步的多线程访问mutable 变量无锁访问结合互斥锁或原子操作
构造函数中误用在构造函数中依赖 mutable 状态确保状态初始化完成前不依赖

五、总结

  • 使用场景:缓存、线程同步、调试/日志等不影响对象逻辑状态的内部修改。

  • 核心原则:确保 mutable 变量的修改不破坏对象的逻辑常量性。

  • 最佳实践:明确标记可变状态,结合线程安全机制,限制使用范围。

相关文章:

c++中,什么时候应该使用mutable关键字?

在 C 中&#xff0c;mutable 关键字用于修饰类的成员变量&#xff0c;允许在 const 成员函数中修改这些变量。它的核心作用是区分 物理常量性&#xff08;对象内存不可修改&#xff09;和 逻辑常量性&#xff08;对象对外表现的状态不变&#xff09;。以下是详细解析&#xff1…...

deepseek本地部署,ragflow,docker

先下载ollama 1.官网下载 deepseek-r1:14bhttps://ollama.com/library/deepseek-r1:14b 2.GitHub下载GitHub - ollama/ollama: Get up and running with Llama 3.3, DeepSeek-R1, Phi-4, Gemma 2, and other large language models. 两种方式 安装完后&#xff0c;cmd-&g…...

智能优化算法:莲花算法(Lotus flower algorithm,LFA)介绍,提供MATLAB代码

一、 莲花算法 1.1 算法原理 莲花算法&#xff08;Lotus flower algorithm&#xff0c;LFA&#xff09;是一种受自然启发的优化算法&#xff0c;其灵感来源于莲花的自清洁特性和授粉过程。莲花的自清洁特性&#xff0c;即所谓的“莲花效应”&#xff0c;是由其叶片表面的微纳…...

通过AI辅助生成PPT (by quqi99)

作者&#xff1a;张华 发表于&#xff1a;2025-02-23 版权声明&#xff1a;可以任意转载&#xff0c;转载时请务必以超链接形式标明文章原始出处和作者信息及本版权声明(http://blog.csdn.net/quqi99) 问题 媳妇需要将一个pdf文件中的某些部分做成PPT课件&#xff0c;我在想是…...

P9631 [ICPC 2020 Nanjing R] Just Another Game of Stones Solution

Description 给定序列 a ( a 1 , a 2 , ⋯ , a n ) a(a_1,a_2,\cdots,a_n) a(a1​,a2​,⋯,an​)&#xff0c;有 m m m 个操作分两种&#xff1a; chmax ⁡ ( l , r , k ) \operatorname{chmax}(l,r,k) chmax(l,r,k)&#xff1a;对每个 i ∈ [ l , r ] i \in [l,r] i∈[l,…...

nodejs:vue 3 + vite 作为前端,将 html 填入<iframe>,在线查询英汉词典

向 doubao.com/chat/ 提问&#xff1a; node.js js-mdict 作为后端&#xff0c;vue 3 vite 作为前端&#xff0c;编写在线查询英汉词典 后端部分&#xff08;express js-mdict &#xff09; 详见上一篇&#xff1a;nodejs&#xff1a;express js-mdict 作为后端&#xff…...

QEMU源码全解析 —— 内存虚拟化(18)

接前一篇文章:QEMU源码全解析 —— 内存虚拟化(17) 本文内容参考: 《趣谈Linux操作系统》 —— 刘超,极客时间 《QEMU/KVM源码解析与应用》 —— 李强,机械工业出版社 QEMU内存管理模型...

Spring Boot 日志管理(官网文档解读)

摘要 本篇文章详细介绍了SpringBoot 日志管理相关的内容&#xff0c;文章主要参考官网文章的描述内容&#xff0c;并在其基础上进行一定的总结和拓展&#xff0c;以方便学习Spring Boot 的小伙伴能快速掌握Spring Boot 日志管理相关的内容。 日志实现方式 Sping Boot 的日志管…...

MATLAB进阶之路:数据导入与处理

在MATLAB的学习旅程中,我们已经初步了解了它的基础操作。如今,我们将沿着这条充满惊喜的道路,迈向下一个重要的站点——数据导入与处理。这部分内容就像是为MATLAB注入了强大的能量,使其能够从现实的数据世界中汲取信息,然后像一位智慧的魔法师一样,巧妙地处理这些数据,…...

fcntl()函数的概念和使用案例 c语言

在 Linux 系统编程中&#xff0c;fcntl() 函数&#xff08;File Control&#xff09;是用于操作文件描述符的核心函数&#xff0c;可控制文件或套接字的底层属性。它支持多种操作&#xff0c;包括设置非阻塞模式、获取/设置文件状态标志、管理文件锁等。以下是详细概念和使用案…...

Linux红帽:RHCSA认证知识讲解(一)RedHat背景与环境配置

Linux红帽&#xff1a;RHCSA认证知识讲解&#xff08;一&#xff09;RedHat背景与环境配置 前言一、RedHat公司背景二、RedHat环境安装步骤三、windows使用远程工具连接环境并上传文件到redhat方法&#xff1a; 前言 在接下来的博客中&#xff0c;我们从基础开始将介绍红帽Linu…...

Windows11安装GPU版本Pytorch2.6教程

1: 准备工作 针对已经安装好的Windows11系统&#xff0c;先检查Nvidia驱动和使用的CUDA版本情况。先打开Windows PowerShell&#xff0c;通过nvidia-smi命令查看GPU的情况&#xff0c;结果如下图1所示&#xff0c;从结果中可知使用的CUDA版本为12.8。 图1&#xff1a;检测安装…...

网络传输的七层协议

网络传输的七层协议是 OSI模型&#xff08;开放系统互联模型&#xff09; 中的七个层次&#xff0c;每一层都负责不同的网络功能。具体如下&#xff1a; 物理层&#xff08;Physical Layer&#xff09; 负责在物理媒介上传输比特流&#xff0c;即将数据以电信号、光信号等形式在…...

【蓝桥杯集训·每日一题2025】 AcWing 6134. 哞叫时间II python

6134. 哞叫时间II Week 1 2月20日 农夫约翰正在试图向埃尔茜描述他最喜欢的 USACO 竞赛&#xff0c;但她很难理解为什么他这么喜欢它。 他说「竞赛中我最喜欢的部分是贝茜说『现在是哞哞时间』并在整个竞赛中一直哞哞叫」。 埃尔茜仍然不理解&#xff0c;所以农夫约翰将竞赛…...

Spring Boot数据访问(JDBC)全解析:从基础配置到高级调优

文章目录 引言一、Spring Boot JDBC核心架构1.1 核心组件关系图1.2 自动配置逻辑 二、基础配置实践2.1 数据源配置2.2 多数据源配置 三、JdbcTemplate深度使用3.1 基础CRUD操作3.2 批处理优化 四、事务管理4.1 声明式事务4.2 事务传播机制 五、异常处理5.1 Spring异常体系5.2 自…...

三数之和:经典问题的多种优化策略

三数之和&#xff1a;经典问题的多种优化策略 大家好&#xff0c;我是Echo_Wish。今天我们来聊一个经典的算法问题——三数之和&#xff08;3Sum&#xff09;。它是许多面试和算法竞赛中常见的问题之一&#xff0c;也常常考察我们对算法优化的理解和技巧。我们不仅要解决问题&…...

信息学奥赛一本通 1520:【 例 1】分离的路径 | 洛谷 P2860 [USACO06JAN]Redundant Paths G

【题目链接】 ybt 1520&#xff1a;【 例 1】分离的路径 洛谷 P2860 [USACO06JAN]Redundant Paths G 【题目考点】 1. 图论&#xff1a;割边&#xff08;桥&#xff09; 边双连通分量 【解题思路】 每个草场是一个顶点&#xff0c;草场之间的双向路是无向边&#xff0c;该…...

架构师面试(六):熔断和降级

问题 在千万日活的电商系统中&#xff0c;商品列表页服务通过 RPC 调用广告服务&#xff1b;经过统计发现&#xff0c;在最近10秒的时间里&#xff0c;商品列表页服务在对广告服务的调用中有 98% 的调用是超时的&#xff1b; 针对这个场景&#xff0c;下面哪几项的说法是正确的…...

使用 DeepSeek 生成流程图、甘特图与思维导图:结合 Typora 和 XMind 的高效工作流

在现代工作与学习中&#xff0c;可视化工具如流程图、甘特图和思维导图能够极大地提升信息整理与表达的效率。本文将详细介绍如何使用 DeepSeek 生成 Mermaid 文本&#xff0c;结合 Typora 快速生成流程图和甘特图&#xff0c;并通过 Markdown 格式生成思维导图&#xff0c;最终…...

粘贴到Word里的图片显示不全

粘贴到Word里的图片显示不全&#xff0c;可从Word设置、图片本身、软件与系统等方面着手解决&#xff0c;具体方法如下&#xff1a; Word软件设置 经实践发现&#xff0c;图片在word行距的行距出现问题&#xff0c;可以按照如下调整行距进行处理 修改段落行距&#xff1a; 选…...

C++:std::is_convertible

C++标志库中提供is_convertible,可以测试一种类型是否可以转换为另一只类型: template <class From, class To> struct is_convertible; 使用举例: #include <iostream> #include <string>using namespace std;struct A { }; struct B : A { };int main…...

模型参数、模型存储精度、参数与显存

模型参数量衡量单位 M&#xff1a;百万&#xff08;Million&#xff09; B&#xff1a;十亿&#xff08;Billion&#xff09; 1 B 1000 M 1B 1000M 1B1000M 参数存储精度 模型参数是固定的&#xff0c;但是一个参数所表示多少字节不一定&#xff0c;需要看这个参数以什么…...

c++ 面试题(1)-----深度优先搜索(DFS)实现

操作系统&#xff1a;ubuntu22.04 IDE:Visual Studio Code 编程语言&#xff1a;C11 题目描述 地上有一个 m 行 n 列的方格&#xff0c;从坐标 [0,0] 起始。一个机器人可以从某一格移动到上下左右四个格子&#xff0c;但不能进入行坐标和列坐标的数位之和大于 k 的格子。 例…...

【算法训练营Day07】字符串part1

文章目录 反转字符串反转字符串II替换数字 反转字符串 题目链接&#xff1a;344. 反转字符串 双指针法&#xff0c;两个指针的元素直接调转即可 class Solution {public void reverseString(char[] s) {int head 0;int end s.length - 1;while(head < end) {char temp …...

Java 加密常用的各种算法及其选择

在数字化时代&#xff0c;数据安全至关重要&#xff0c;Java 作为广泛应用的编程语言&#xff0c;提供了丰富的加密算法来保障数据的保密性、完整性和真实性。了解这些常用加密算法及其适用场景&#xff0c;有助于开发者在不同的业务需求中做出正确的选择。​ 一、对称加密算法…...

搭建DNS域名解析服务器(正向解析资源文件)

正向解析资源文件 1&#xff09;准备工作 服务端及客户端都关闭安全软件 [rootlocalhost ~]# systemctl stop firewalld [rootlocalhost ~]# setenforce 0 2&#xff09;服务端安装软件&#xff1a;bind 1.配置yum源 [rootlocalhost ~]# cat /etc/yum.repos.d/base.repo [Base…...

redis和redission的区别

Redis 和 Redisson 是两个密切相关但又本质不同的技术&#xff0c;它们扮演着完全不同的角色&#xff1a; Redis: 内存数据库/数据结构存储 本质&#xff1a; 它是一个开源的、高性能的、基于内存的 键值存储数据库。它也可以将数据持久化到磁盘。 核心功能&#xff1a; 提供丰…...

Modbus RTU与Modbus TCP详解指南

目录 1. Modbus协议基础 1.1 什么是Modbus? 1.2 Modbus协议历史 1.3 Modbus协议族 1.4 Modbus通信模型 🎭 主从架构 🔄 请求响应模式 2. Modbus RTU详解 2.1 RTU是什么? 2.2 RTU物理层 🔌 连接方式 ⚡ 通信参数 2.3 RTU数据帧格式 📦 帧结构详解 🔍…...

【Linux】Linux安装并配置RabbitMQ

目录 1. 安装 Erlang 2. 安装 RabbitMQ 2.1.添加 RabbitMQ 仓库 2.2.安装 RabbitMQ 3.配置 3.1.启动和管理服务 4. 访问管理界面 5.安装问题 6.修改密码 7.修改端口 7.1.找到文件 7.2.修改文件 1. 安装 Erlang 由于 RabbitMQ 是用 Erlang 编写的&#xff0c;需要先安…...

小智AI+MCP

什么是小智AI和MCP 如果还不清楚的先看往期文章 手搓小智AI聊天机器人 MCP 深度解析&#xff1a;AI 的USB接口 如何使用小智MCP 1.刷支持mcp的小智固件 2.下载官方MCP的示例代码 Github&#xff1a;https://github.com/78/mcp-calculator 安这个步骤执行 其中MCP_ENDPOI…...