聊聊C++的mutable和volatile
C++中修饰数据可变的关键字有三个：const、volatile和mutable。const比较好理解，表示其修饰的内容不可改变（至少编译期不可改变），而volatile和mutable恰好相反，指示数据总是可变的。mutable和volatile均可以和const搭配使用，但两者在使用上有比较大差别。
mutable
mutable只能作用在类成员上，指示其数据总是可变的。不能和const同时修饰一个成员，但能配合使用：const修饰的方法中，mutable修饰的成员数据可以发生改变，除此之外不应该对类/对象带来副作用。
考虑一个mutable的使用场景：呼叫系统中存有司机(Driver)的信息，为了保护司机的隐私，司机对外展现的联系号码每隔五分钟从空闲号码池更新一次。根据需求，Driver类的实现如下伪代码：
classDriver{
private:
...
//realphonenumber
stringphone;
//displayphonenumber
mutablestringdisplayPhone;
public:
stringgetDisplayPhone()const{
if(needUpdate()){
lock.lock();
if(needUpdate()){
updateDisplayPhone();//displayPhone在这里被改变
}
lock.unlock();
}
returndisplayPhone;
}
};
在上述代码中，const方法中不允许对常规成员进行变动，但mutable成员不受此限制。对Driver类来说，其固有属性（姓名、年龄、真实手机号等）未发生改变，符合const修饰。mutable让一些随时可变的展示属性能发生改变，达到了灵活编程的目的。
volatile
volatile用于修饰成员或变量，指示其修饰对象可能随时变化，编译器不要对所修饰变量进行优化（缓存），每次取值应该直接读取内存。由于volatile的变化来自运行期，其可以与const一起使用。两者一起使用可能让人费解，如果考虑场景就容易许多：CPU和GPU通过映射公用内存中的同一块，GPU可能随时往共享内存中写数据。对CPU上的程序来说，const修饰变量一直是右值，所以编译通过。但其变量内存中的值在运行期间可能随时在改变，volatile修饰是正确做法。
在多线程环境下，volatile可用作内存同步手段。例如多线程爆破密码：
volatileboolfound=false;
voidrun(stringtarget){
while(!found){
//计算字典口令的哈希
if(target==hash){
found=true;
break;
}
}
}
在volatile的修饰下，每次循环都会检查内存中的值，达到同步的效果。
需要注意的是，volatile的值可能随时会变，期间会导致非预期的结果。例如下面的例子求平方和：
doublesquare(volatiledoublea,volatiledoubleb){
return(a+b)*(a+b);
}
a和b都是随时可变的，所以上述代码中的第一个a+b可能和第二个不同，导致出现非预期的结果。这种情况下，正确做法是将值赋予常规变量，然后再相乘：
doublesquare(volatiledoublea,volatiledoubleb){
doublec=a+b;
returnc*c;
}
总结
- mutable只能用与类变量，不能与const同时使用；在const修饰的方法中，mutable变量数值可以发生改变；
- volatile只是运行期变量的值随时可能改变，这种改变即可能来自其他线程，也可能来自外部系统。
以上就是聊聊C++的mutable和volatile的详细内容，更多关于C++mutable和volatile的资料请关注毛票票其它相关文章！
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