为什么 const_cast 删除指针的常量性而不是指向常量的指针？

Question

我知道 const_cast 使用指针和引用。

我假设 const_cast 的输入应该是指针或引用。我想知道如果输入是 pointer/reference 到 const int?

为什么它不删除常量

以下代码按预期工作。

const_cast 多级指针

int main()
{
    using std::cout;
    #define endl '\n'
    const int * ip = new int(123);
    const int * ptr = ip;
    *const_cast<int*>(ptr) = 321;
    cout << "*ip: " << *ip << endl;  // value of *ip is changed to 321
}

但是当我尝试指向 const int 的指针或引用 const int 时，值似乎没有改变。

const_cast 参考 const int

int main()
{
    using std::cout;
    #define endl '\n'
    const int i = 123;
    const int & ri = i;
    const_cast<int&>(ri) = 321;
    cout << "i: " << i << endl;  // value in 'i' is 123
}

const_cast 带有指向 const int

的指针

int main()
{
    using std::cout;
    #define endl '\n'
    const int i = 123;
    const int * ri = &i;
    *const_cast<int*>(ri) = 321;
    cout << "i: " << i << endl;  // value in 'i' is 123
}

(1) 按预期工作，但我无法理解为什么 (2) & ( 3) 不像我想的那样工作，尽管 const_cast 的输入是 pointer/reference.

请帮助我理解这背后的哲学。谢谢。

Answer 1

(2)和(3)原理相同，所以只说(2)。

行

const_cast<int&>(ri) = 321;

有未定义的行为。

您不能根据标准修改 const 对象，即使使用 const_cast 也是如此。如果从 pointer/reference 中删除 const，并修改 pointed/referenced 对象，则 pointed/referenced 对象不得首先声明为 const。

const_cast 应该只用于，当你出于某种原因有一个指向某物的 const 指针，并且你知道某物没有被声明为 const.

Answer 2

通过 const_cast 修改常量是未定义的行为。

编译器看到您正在尝试打印一个常量变量，知道它永远不会改变所以编译：

cout << "i: " << i << endl;

至：

cout << "i: " << 123 << endl;

参见：https://godbolt.org/z/bYb0mx. With optimisations enabled it optimises your code to just printing 123: https://godbolt.org/z/4Ttlmj。

编译器最终会做出假设以创建 faster/smaller 代码，如果您进入未定义行为的领域，其中一些假设可能不正确并产生令人惊讶的结果。

Answer 3

常量有两种

对象的常量 是对象固有的属性。它不能改变。

想一想印刷书中的一页。可以看成一串字符，不能改变。它说它说什么，仅此而已。所以这是一个const string。

现在想想黑板。上面可能写着什么。您可以擦除它并写其他东西。所以黑板是非常量 string.

另一种常量是指针和引用常量。这种常量性不是指向对象的固有属性，而是权限。它说你不允许通过这个指针修改对象。它没有说明对象本身是否可以修改。

所以如果你有一个const指针，你不一定知道它真正指向什么。也许这是一个书页。也许这是一块黑板。指针不告诉。

现在，如果您不知何故知道它确实是一块黑板，您可能会很讨厌并要求获得许可才能继续并更改上面写的内容。这就是 const_cast 所做的。它允许您做某事。

如果您请求修改字符串的权限，而结果却是打印的页面，会发生什么情况？你得到你的许可，你继续擦除它......然后......究竟发生了什么是undefined。也许什么都没有。也许打印被弄脏了，你既不能识别原始字符串，也不能在上面写任何东西。也许你的世界会爆炸成碎片。你可以试试看，但不能保证明天会发生同样的事情。

为什么 const_cast 删除指针的常量性而不是指向常量的指针？

Why does const_cast remove constness for a pointer but not for a pointer to a const?

c++

const-cast