为什么我可以从 const 方法调用非常量成员函数指针？

Question

一位同事询问了一些类似这样的代码，其中最初包含模板。

我已经删除了模板，但核心问题仍然存在：为什么编译正常？

#include <iostream>

class X
{
public:
     void foo() { std::cout << "Here\n"; }
};

typedef void (X::*XFUNC)() ;

class CX
{
public:
    explicit CX(X& t, XFUNC xF) : object(t), F(xF) {}      
    void execute() const { (object.*F)(); }
private:
    X& object;
    XFUNC F;
}; 

int main(int argc, char* argv[])
{   
    X x; 
    const CX cx(x,&X::foo);
    cx.execute();
    return 0;
}

鉴于CX是一个const对象，它的成员函数execute是const，所以CX::execute里面的this指针是const。

但我可以通过成员函数指针调用非常量成员函数。

成员函数指针是世界常量中的一个记录漏洞吗？

我们遗漏了什么（可能对其他人来说很明显）问题？

Answer 1

execute() 的constness 只影响类的this 指针。它使this 的类型变为const T* 而不仅仅是T*。这不是一个“深”的常量——它只意味着成员本身不能被改变，但他们指向或引用的任何东西仍然可以。您的object 成员已经无法更改，因为无法重新定位引用以指向其他任何内容。同样，您没有更改 F 成员，只是将其取消引用为成员函数指针。所以这一切都是允许的，OK。

您将 CX 实例设为 const 的事实并没有改变任何东西：同样，这指的是不允许修改直接成员，但它们指向的任何东西仍然可以。您仍然可以在 const 对象上调用 const 成员函数，因此无需更改。

举例说明：

class MyClass
{
public:
    /* ... */

    int* p;

    void f() const
    {
        // member p becomes: int* const p
        *p = 5;   // not changing p itself, only the thing it points to - allowed
        p = NULL; // changing content of p in const function - not allowed
    }
};

Answer 2

在这种情况下，object 是 对X的引用，而不是对 const X的引用。 const 限定符将应用于成员（即引用，但引用不能是 const），而不是被引用的对象。

如果您将类定义更改为不使用引用：

// ...
private:
    X object;
// ...

你得到了你所期望的错误。

Answer 3

class X 的实例 object 不是 const。它仅被一个 const 对象引用。常量递归地应用于子对象，而不是引用的对象。

按照替代逻辑，const 方法将无法修改任何内容。这就是所谓的“纯函数”，这是当前标准 C++ 中不存在的概念。

Answer 4

您在object 上呼叫foo，而不是在this 上。

由于object 被声明为X&，在常量CX 中，它实际上是一个X& const（与const X& 不同），允许您在其上调用非const 方法。

Answer 5

一种有用的思考方式可能是您的 X 对象根本不是 CX 的成员。