Question

容器接口是否应声明指向包含的指针元素为const？

任务：用C设计一个容器（注意：这是明确的关于普通C的，不关于C ++，也不是C＃）。容器用指针喂食 items，应返回指向项目的指针。

有点无意义的MWE，但这个想法扩展到有用的容器好：

#include <stdio.h>

typedef struct {
    void *data;
} container_t;

void put(container_t *c, void *data)
{
    c->data = data;
}

void *get(container_t *c)
{
    return c->data;
}

int main(void)
{
    container_t c;
    int x = 42;
    int *y;

    put(&c, &x);
    y = get(&c);

    printf("value = %d\n", *y);

    return 0;
}

到目前为止，非常好。

好吧，容器不应该使用指针来修改存储的数据。我想通过一个小的界面清楚地说明这一点改变：

void put(container_t *c, const void *data)
                         ^new

现在编译器要求我进行另一次更改，我确实这样做了同意：

typedef struct { const void *data; } container_t;
                 ^new

然后编译器要求我再做一次更改，这是相当的合乎逻辑的：

const void *get(container_t *c)
^new

现在，编译器抱怨y不是const int *，这让我有点不高兴。什么是正确的处理方式此？

设计没有const的容器？我有时会看到这个库文档，例如Glib [https://developer.gnome.org/glib/2.42/glib-Double-ended-Queues.html#g-queue-push-tail]。但我真的很喜欢const提供的“安全性”。
记录get的返回值可能需要const 抛弃？即打电话给
```
y = (int *)get(&c);
```
我不想抛弃const 里面的get return (void *)c->data; 功能，如

const

因为我不知道调用者是否应该考虑项目{{1}}。 强调文字

Answer 1

容器类型就是 - 容器。它允许用户添加/删除/访问包含的项目。用户使用它做什么取决于用户。

如果你仍然希望指针指向常数，那么你的第二种方法就是最好的方法。但是如果用户可以抛弃const，那么容器的代码也是如此，因此不修改数据的承诺很浅。

另请注意，容器存储指向void的指针。它本身就强烈表明用户容器的代码不能做太多，因为它不知道指针指向的数据类型。是的，它仍然可以在该内存位置写入垃圾。

鉴于const不保证常量，即编译器可能不将const数据放在只读存储器中，容器代码的用户仍然可以尝试使用const。现在，const数据实际上可能最终存在于只读存储器中，或者用户可能正在从容器中为只读存储器提供地址。也就是说，用户已确保没有代码可以修改常量数据。在这种情况下，您无需担心定义指向常量数据的指针。如果用户已经验证数据不能被设置为只读，那么他/她仍然可以向数据中添加CRC之类的内容。这样，当他/她抓住数据时，他可以验证数据是否可靠。

总结：如果你有指向void的指针，那么使它成为一个指向const void的指针是没有意义的。此外，由用户保护他/她的数据。数据结构应该只关心它的用途。

Answer 2

您的界面正在签订合同，即传递给它的对象永远不会通过该访问进行修改。所以本质上你需要两种容器类型，或者更普遍的是接口，一种假设对象是可变的（void*版本），另一种假设它可以被修改（void const*版本

这是在许多地方出现的问题，即使在C库中也是如此。 E.g memchr就是这样一个界面，可以静默地对对象进行const转换。这种直接的叛国行为可以在_Generic的现代C中被规避。

无法避免存储值然后在代码中完全不相关的位置重现它的问题。 C和POSIX标准对tss_set/tss_get和pthread_setspecific/pthread_getspecific存在问题，并以不兼容的方式解决问题。 C变体两者都有void*，POSIX变体的设置为void const*，获取时为void*。

Answer 3

const *表示您可以访问和修改该地址中的数据，但无法修改您指定的地址。

这意味着如果用户想要更改您的数据内容，就能够做到。但地址将保持不变。

但是，每个人都可以自由地将指针设置为某个地址。你不能阻止这种情况。

有关更多信息，请查看this链接（The C Book - Const and Volatile）第8.4.1节。

Answer 4

如果你想要y 指针的常量，正确的方法是：
int * const y = get(&c);

如果你想要明白y 指向的内容，那么，正如你所提到的：
const int * y = get(&c);

使用`const`元素设计C容器？

4 个答案: