Question

是否通过C标准允许的const声明访问非const对象？例如。是否保证在符合标准的平台上编译和输出23和42以下代码？

翻译单位A：

int a = 23;
void foo(void) { a = 42; }

翻译单位B：

#include <stdio.h>

extern volatile const int a;
void foo(void);

int main(void) {
    printf("%i\n", a);
    foo();
    printf("%i\n", a);
    return 0;
}

在ISO / IEC 9899：1999中，我刚刚找到（6.7.3，第5段）：

如果尝试通过use修改使用const限定类型定义的对象如果是非const限定类型的左值，则行为未定义。

但在上面的情况中，对象未定义为const（但刚刚声明）。

更新

我终于在ISO / IEC 9899：1999中找到了它。

6.2.7,2

引用同一对象或函数的所有声明都应具有兼容类型; 否则，行为未定义。

6.7.3,9

要使两种合格类型兼容，两者都应具有相同的资格兼容类型的版本; [...]

因此，是未定义的行为。

Answer 1

TU A包含a的（唯一）定义。所以a实际上是一个非const对象，它可以从A中的函数访问，没有任何问题。

我很确定TU B会调用未定义的行为，因为它的a声明与定义不一致。到目前为止，我发现最好的报价是支持UB为6.7.5 / 2：

每个声明者声明一个标识符，并声明当一个标识符与声明符相同形式的操作数出现在表达式中，它指定一个功能或对象的范围，存储持续时间，和声明规格表示的类型。

[编辑：提问者后来在标准中找到了适当的参考，请参阅问题。]

这里，B中的声明断言a的类型为volatile const int。实际上，该对象没有（合格）类型volatile const int，它具有（合格）类型int。违反语义的是UB。

实际上会发生的事情是，TU A将被编译为好像a是非const的。 TU B将被编译为a为volatile const int，这意味着它根本不会缓存a的值。因此，如果链接器没有注意到并且反对不匹配的类型，我希望它能够工作，因为我没有立即看到TU B如何可能发出错误的代码。然而，我缺乏想象力与保证行为不同。

AFAIK，标准中没有任何内容表明文件范围内的volatile对象不能存储在与其他对象完全不同的存储库中，这些对象提供了不同的读取指令。实现仍然必须能够通过例如volatile指针读取普通对象，因此假设“正常”加载指令适用于“特殊”对象，并且在读取时使用它指向volatile限定类型的指针。但是如果（作为优化）实现发出了特殊对象的特殊指令，并且特殊指令没有在普通对象上工作，那么繁荣。而且我认为这是程序员的错，虽然我承认我在2分钟前才发明了这个实现，所以我不能完全相信它符合。

Answer 2

在B翻译单元中，const只会禁止修改B翻译单元内的a变量。

从外部（其他翻译单位）修改该值将反映您在B中看到的值。

这更像是一个链接器问题，而不是语言问题。在合并编译的翻译单元时，链接器可以根据a符号的不同限定条件（如果目标文件中存在此类信息）自由皱眉。

但是，请注意，如果是相反的方式（A中为const int a = 23，B中为extern int a），则在尝试修改{{1}时可能会遇到内存访问冲突来自B，因为a可以放在进程的只读区域，通常直接从可执行文件的a部分映射。

Answer 3

具有初始化的声明是定义，因此您的对象确实不是const限定对象，foo具有修改它的所有权限。

在B中，您提供对具有额外const限定条件的对象的访问权限。由于类型（const限定版本和非限定版本）具有相同的对象表示，因此通过该标识符的读取访问权限有效。

你的第二个printf有问题。由于您未将a的B版本限定为volatile，因此无法保证您看到a的修改。允许编译器优化并重用他可能保留在寄存器中的先前值。

Answer 4

将其声明为const意味着该实例被定义为const。你不能从not-const访问它。大多数编译器都不允许这样做，标准说它也不允许。

Answer 5

FWIW：在H＆amp; S5中写入（第4.4.3节类型限定符，第89页）： “当在需要值而不是指示符的上下文中使用时，限定符将从类型中消除。”因此，当有人试图将某些内容写入变量时，const只会产生影响。在这种情况下，printf使用a作为右值，添加的volatile（不必要的恕我直言）使程序重新读取变量，所以我想说，程序是需要在所有平台/编译器上生成OP最初看到的输出。我会查看标准版，如果/当我发现任何新内容时添加它。

编辑：我在标准中找不到任何明确的解决方案（我使用latest draft for C1X），因为对链接器行为的所有引用都集中在名称相同的位置。外部声明的类型限定符似乎没有被涵盖。也许我们应该把这个问题提交给C标准委员会。

C - 通过const声明访问非const

5 个答案: