const成员函数中this指针是否会使所有成员具备const属性？

我知道在函数声明后加const限定符时，隐式的this指针会变成const类型，因此不能直接修改任何成员变量。但我有个疑问：在const成员函数中，所有成员变量会自动变成const吗？

为了说明这个问题，我写了下面的示例代码：

#include <vector>

struct Foo {
    int a;
    int b;
};

class Demo {

public:
    Demo() = default;

    void bar(std::vector<Foo>::iterator it) const {}

    void baz() const {
        // 我认为这里应该返回iterator，而不是const_iterator
        bar(vector.begin());
    }

private:
    std::vector<Foo> vector;
};

int main(void)
{
    Demo d;
    d.baz();

    return 0;
}

在baz()方法里，我调用了std::vector::begin()，根据cppreference的文档，这个方法有两个重载：

iterator begin() noexcept;
const_iterator begin() const noexcept;

我的理解是：如果vector是const成员，才会调用返回const_iterator的重载；否则应该调用返回可变iterator的重载，当前代码里vector并不是const的，所以应该走前者。

但用g++ --std=c++17 -Wall编译时，出现了如下错误：

main.cpp:17:13: error: no viable conversion from '__wrap_iter<std::__1::vector<Foo, std::__1::allocator<Foo> >::const_pointer>' to
      '__wrap_iter<std::__1::vector<Foo, std::__1::allocator<Foo> >::pointer>'
        bar(vector.begin());
            ^~~~~~~~~~~~~~

这说明vector.begin()实际返回了const_iterator而不是iterator。我并没有把vector声明为const，为什么会调用返回const_iterator的重载？是不是因为baz()被声明为const？我知道const成员函数里当前对象的内存不能修改，但没想到这会影响函数重载的选择。

解答 #

没错，问题的根源就是baz()是const成员函数。

在const成员函数中，隐式的this指针类型是const Demo*，也就是说，通过this访问的所有成员变量都会被视为const类型——哪怕成员变量本身在类里的声明是非const的。

回到你的代码：在baz()里，vector其实是this->vector，而this是const Demo*，所以this->vector的类型就是const std::vector<Foo>。当你调用vector.begin()时，实际上是在一个const的vector对象上调用begin()，自然会匹配到const_iterator begin() const noexcept这个重载，返回const_iterator。

而你的bar()函数接受的是std::vector<Foo>::iterator，const_iterator不能隐式转换成iterator（这是为了防止通过非const迭代器修改const对象的内容），所以编译器报错。

如果要解决这个问题，有两种常见思路：

• 把bar()的参数改成std::vector<Foo>::const_iterator，因为在const成员函数里本来就不应该修改vector的内容；
• 如果确实需要在const成员函数里修改vector（这种场景很少见，因为违背了const成员函数的语义），可以把vector声明为mutable std::vector<Foo>，这样即使在const成员函数里，它也会被视为非const对象，调用返回普通iterator的重载。不过这种做法要谨慎，只有当成员变量的修改不影响对象的“逻辑const性”时才适合使用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者torez233