在C++中mutable關(guān)鍵字正如字面意思所示，表示「可變的」之意。一般在以下兩種情況中使用較多，一是修飾類中的變量，用來突破const的限制，二是在Lambda表達(dá)式中使用，用來捕獲修改表達(dá)式之外的變量值。

下面我們就針對這兩種使用場景逐個介紹。

mutable修飾類的成員變量

以下實(shí)例代碼有一個類Person，內(nèi)部有一個age成員變量表示年齡，有一個被const修飾的公共方法獲取年齡：

#include <iostream>
class Person{
public:
    explicit Person(int a):age(a){

    }
    ~Person(){

    }
    int getAge() const{
        return age;
    }
private:
    int age{18};
};

int main() {
    const Person person(20);
    std::cout << "age = " << person.getAge() << std::endl;
    return 0;
}

假如我想擴(kuò)展一下這個類Person的功能，在其內(nèi)部增加一個counter的字段，用于統(tǒng)計(jì)getAge方法的調(diào)用次數(shù)，于是將其代碼改成一下這樣子：

#include <iostream>
class Person{
public:
    explicit Person(int a):age(a){

    }
    ~Person(){

    }
    int getAge() const{
        counter++;
        return age;
    }
private:
    int age{18};
    int counter{0};
};

int main() {
    const Person person(20);
    std::cout << "age = " << person.getAge() << std::endl;
    return 0;
}

我們發(fā)現(xiàn)代碼無法編譯通過了，因?yàn)間etAge函數(shù)是被const修飾的，被const修飾的函數(shù)，在其內(nèi)部無法修改該類的成員變量。為了可以讓代碼通過編譯并能順利運(yùn)行， 于是我們把第10行和第20行的const去掉即可。

這個解決方案可以說是正確的，但是同時也在一定程度傻姑娘破壞了我們設(shè)計(jì)者的本意，因?yàn)槌绦蛟O(shè)計(jì)者的本意僅僅是希望counter可以被修改，而age還是不能隨意修改的， 把const刪除后age也可以隨意修改了，同時在《Effective C++》一書中作者也提到過一條準(zhǔn)則就是只要可能就用 const，明顯這個Person也是適合使用const修飾的， 那么我們怎樣修改才能做到既使用const保證其他變量不可隨意修改，又能保證在const函數(shù)體內(nèi)counter可以修改呢？這時候mutable的關(guān)鍵字的作用就體現(xiàn)出來了。

我們僅僅需要在聲明counter變量時使用mutable修飾一下即可，也就是：

class Person{
public:
    explicit Person(int a):age(a){

    }
    ~Person(){

    }
    int getAge() const{
        counter++;
        return age;
    }
private:
    int age{18};
    mutable int counter{0};
};

同理，如果我們希望在被const修飾的函數(shù)getAge內(nèi)age變量也可被修改的話，也可以使用mutable修飾age變量。

mutable在Lambda表達(dá)式中的作用

C++11標(biāo)準(zhǔn)中引入了 Lambda 表達(dá)式，用于定義匿名函數(shù)，使得代碼更加靈活簡潔。

我們簡單回顧一下Lambda表達(dá)式的語法，Lambda表達(dá)式的語法主要分為五個部分，對應(yīng)為：

[捕獲列表] (函數(shù)參數(shù)) mutable 或 exception 聲明 -> 返回值類型 {函數(shù)體}

其中 mutable 或 exception 聲明以及返回值類型是可以忽略不寫的。

捕獲列表的值又可以有以下幾種形式：

• [] 表示不捕獲任何變量
• [=] 表示按值傳遞的方法捕獲父作用域的所有變量
• [&] 表示按引用傳遞的方法捕獲父作用域的所有變量
• [=, &a] 表示按值傳遞的方法捕獲父作用域的所有變量，但按引用傳遞的方法捕獲變量a
• [&, a] 表示按引用傳遞的方法捕獲父作用域的所有變量，但按值傳遞的方法捕獲變量a

其中按值捕獲[=]的方式不允許程序員在 Lambda 函數(shù)的函數(shù)體中修改捕獲的變量。而以 mutable 修飾 Lambda 函數(shù)，則可以打破這種限制。

例如一下代碼是無法編譯通過的：

#include <iostream>
int main() {
    int x{0} ;
    auto f1 = [=]() {return ++x;};
    f1();
    std::cout << "x = " << x << std::endl;
    return 0;
}

因?yàn)長ambda表達(dá)式f1，在內(nèi)部修改了表達(dá)式外部x的值，但是又沒有使用mutable關(guān)鍵字聲明，此時我們只需要使用mutable關(guān)鍵字聲明一下f1即可：

#include <iostream>
int main() {
    int x{0} ;
    auto f1 = [=]() mutable {return ++x;};
    f1();
    std::cout << "x = " << x << std::endl;
    return 0;
}

在這里考考大家一個簡單的問題，為什么在f1內(nèi)部改變了外部x的值，但是打印x的值還是0呢？為何沒有生效呢？

針對以上例子如果想要在表達(dá)式外部修改x的值，筆者覺得直接在捕獲列表中使用引用傳遞不是更加方便明了嗎，mutable關(guān)鍵字在Lambda表達(dá)式中是否有點(diǎn)脫褲子放屁的感覺？