面试题：C++ 按常量引用传递下的函数重载与常量性

Question

假设有如下C++ 代码： ```cpp class MyClass { public: int data; MyClass(int d) : data(d) {} }; void process(const MyClass& obj) { // 函数体1 } void process(MyClass& obj) { // 函数体2 } int main() { const MyClass cobj(10); MyClass obj(20); process(cobj); process(obj); return 0; } ``` 请解释为什么这段代码能够通过编译，并且说明 `process` 函数的两个重载版本分别在什么情况下会被调用，重点阐述按常量引用传递在函数重载解析中的作用。

Answer 1

1. 代码通过编译的原因：

   • C++ 允许函数重载，即同一作用域内的多个函数可以具有相同的名字，但形参列表不同。在上述代码中，process 函数有两个重载版本，一个接受 const MyClass& 类型的参数，另一个接受 MyClass& 类型的参数。
   • 当调用 process 函数时，编译器会根据实参的类型来选择合适的重载版本。

2. process 函数两个重载版本的调用情况：

   • void process(const MyClass& obj) 的调用情况：
     • 当实参是 const MyClass 类型的对象，如 const MyClass cobj(10); process(cobj); 时，会调用这个版本。因为 cobj 是常量对象，只能绑定到 const 引用。
   • void process(MyClass& obj) 的调用情况：
     • 当实参是 MyClass 类型的非常量对象，如 MyClass obj(20); process(obj); 时，会调用这个版本。非常量对象既可以绑定到 const 引用，也可以绑定到非 const 引用，但编译器会优先选择最匹配的版本，即非 const 引用版本。

3. 按常量引用传递在函数重载解析中的作用：

   • 区分常量和非常量对象的处理：通过提供接受 const 引用和非 const 引用的重载函数，可以对常量对象和非常量对象进行不同的处理。这在实际应用中很有用，例如，对于常量对象可能只进行读取操作，而对于非常量对象可能会进行修改操作。
   • 保持对象的常量性：当函数接受 const 引用时，函数内部不能修改对象的成员变量（除非成员变量被声明为 mutable）。这有助于保证对象的常量性，使得代码更加安全和可维护。同时，这也使得编译器能够更准确地进行类型检查和函数重载解析，提高代码的可靠性。