Question

我刚刚发现在没有任何const_cast黑魔法的情况下修改const对象是多么容易。考虑：

#include <iostream>

class Test {
public:
    Test(int v)
        :m_val{ v },
        m_ptr{ &m_val }
    {}

    int get() const { return m_val; }
    void set(int v) const { *m_ptr = v; }

private:
    int m_val;
    int* m_ptr;
};

int main()
{
    const Test t{ 10 };

    std::cout << t.get() << '\n';
    t.set(0);
    std::cout << t.get() << '\n';

    return 0;
}

最新版本的Clang，GCC和MSVC不会显示任何警告并产生预期输出：

10 0

这是根据现行标准定义良好的行为吗？如果未定义m_val类型std::aligned_storage_t<sizeof(int), alignof(int)>和构造函数new＆＃39; ed int中的内容是什么？我相信在小缓冲区优化方面这是非常常见的情况。

修改

谢谢，这似乎只是另一种用脚射击自己的方式。这似乎令人不安的是：

struct Test2 {
    int i;
    void operator()() { ++i; }
};

const std::function<void()> f{ Test2{ 10 } };
f();

当实现选择将Test2对象存储在f内时，

也是未定义的行为（在libc ++和Visual Studio中就是这种情况）

Answer 1

const强制执行＆＃34;按位常量＆＃34;，但你通常想要的是＆＃34;逻辑常量＆＃34;。

对于包含指针的对象，这意味着const成员函数不能修改指针本身，但可以修改指针引用的内容。

这在很长一段时间内都是众所周知的。

要获得逻辑常量，您1）使用mutable（或有时const_cast）来修改不会影响对象逻辑状态的成员（例如，缓存值/ memoization），2）通常必须手动强制不通过指针写入数据（但如果它是拥有指针，那么所有权可能应该委托给仅的对象管理该数据的所有权，在这种情况下，使其成为常常应该阻止写入它拥有的数据。

至于具有指向可能本身已被修改的数据的非const指针的具体细节，那么，你基本上只是获得与{{大致相同的东西的（持久）版本。 1}}通常用于：获取非const访问数据，否则您只有const_cast指针。您可以确保只以不会导致问题的方式使用它（但只是通过指针进行和/或写入本身不一定会导致问题。问题）。

换句话说，我们这里有两个单独指向某些数据的指针。 const可让您访问对象的数据。在this成员函数中，您只能通过const读取（不）写入数据，除非（如上所述）它标记为this。在这种情况下，您将保存指向同一数据的第二个指针。由于没有任何内容可以将其标记为指向mutable的指针，因此不会，因此您可以获得对其指向的数据的非const访问权。

Answer 2

正如其他人在评论中指出的那样：您正在修改m_ptr指向的对象。这＆＃34;指向＆＃34; object不是class Test的一部分（就编译器而言）。这就是编译器允许你这样做的原因。

话虽如此，我相信这将是未定义的行为。这是因为m_ptr实际指向对象m_val的另一个成员变量（const Test t）！允许编译器进行arggresively优化，并且可能依赖constness来实现。

唯一的例外是您使用mutable关键字，但它是另一个故事。

Answer 3

C ++ 中基本上有两种类型的const：物理常量和逻辑常量。

至于物理常量，所有代码在所考虑的代码段中都是完全有效的，因为set()修改了由m_ptr指向的值而不是指针本身，它是类的一部分。< / p>

这里违反了逻辑常量。但是 C ++ 中有许多方法违反逻辑const，因为这种类型的const依赖于特定的类设计。

在上面的示例中，程序指向UB，因为它尝试更改const对象。

来自n4296，7.1.6.1 cv-qualifiers ：

除了可以修改声明为mutable（7.1.1）的任何类成员，任何在其生命周期（3.8）结果中修改const对象的尝试在未定义的行为中。

Answer 4

这是未定义的行为。并非所有const声明的类型都是常量，因此修改以这种方式声明的内容并不总是未定义的行为。您可以引用一个引用非const非const值的const类型，抛弃constness并修改该值而不调用未定义的行为。在这种情况下，虽然原始定义是const所以你必须假设它是一个常数。

任何常量的修改都是未定义的行为，是的，有很多方法可以“意外地”这样做。在aligned_storage版本中，是的，通过使用placement new来修改常量数据是未定义的行为。

通过构造期间获得的指针修改const对象

4 个答案: