面试题：C++中const修饰函数对函数指针及函数对象的影响

Question

在C++中，当使用const修饰函数时，对指向该函数的指针以及以该函数为基础构建的函数对象会产生什么影响？请详细分析其原理，并通过实际代码示例展示如何正确定义指向const修饰函数的指针以及如何在函数对象场景中体现这种影响。

Answer 1

1. 对指向const修饰函数指针的影响

• 原理：当函数被const修饰时，意味着该函数承诺不会修改调用它的对象的成员变量（对于成员函数而言）。指向const修饰函数的指针也必须遵循这种“只读”约束，即不能通过该指针调用会修改对象状态的函数。
• 代码示例：

class MyClass {
private:
    int data;
public:
    MyClass(int value) : data(value) {}
    // const修饰的成员函数
    void printData() const {
        std::cout << "Data: " << data << std::endl;
    }
};

int main() {
    MyClass obj(10);
    // 定义指向const修饰函数的指针
    void (MyClass::*constFuncPtr)() const = &MyClass::printData;
    // 使用指针调用函数
    (obj.*constFuncPtr)();
    return 0;
}

2. 对以该函数为基础构建的函数对象的影响

• 原理：函数对象（仿函数）本质上是一个重载了()运算符的类。如果这个类的()运算符被定义为const，那么该函数对象在调用时，同样不能修改其内部状态（除非成员变量用mutable修饰）。这与const修饰的成员函数概念类似，都是为了保证对象状态的不可变性。
• 代码示例：

class PrintDataFunctor {
private:
    int data;
public:
    PrintDataFunctor(int value) : data(value) {}
    // const修饰的函数调用运算符
    void operator()() const {
        std::cout << "Data in functor: " << data << std::endl;
    }
};

int main() {
    PrintDataFunctor functor(20);
    // 使用函数对象
    functor();
    return 0;
}

通过上述分析和代码示例，可以清晰看到const修饰函数对指针和函数对象的影响，它们都遵循const所规定的不可修改对象状态的原则。