const & 指的是非易失性变量。变量发生变化。更改是否会使 const & 无效？

Question

在 C++ 中，a const & 的值可以改变吗？

嗯，当然不能改变，可以吗？这就是 const 的意思。此外，听听 Stroustrup:

A const lvalue reference refers to a constant, which is immutable from the point of view of the user of the reference.

但是这个呢？

#include <iostream>

int main() {
    int           a = 0;
    const int&    r = a;
    const int old_r = r;
    ++a;
    const int new_r = r;
    std::cout
      <<      "old_r == " << old_r
      << " but new_r == " << new_r << std::endl;
    return 0;
}

在我的机器上，输出 old_r == 0 but new_r == 1。

这就是我真正的问题。在上面的代码中，查看行

    const int new_r = r;

只要

地址&new_r既没有在这一行也没有在代码的其他地方被提取并且
代码什么都没有volatile,

是否有任何事情阻止优化编译器将 old_r 和 new_r 合并到一个常量对象中，并将该行视为如下所示？

    const int& new_r = old_r;

我问是因为据我所知，如果编译器进行了优化，那可能会改变行为。该程序可能会输出，old_r == 0 but new_r == 0.

相关问题

我发现最相关的现有问题是这个：

（C 语言）Can const be changed?（特别参见链接问题的第 1 点。）

以下也是相关的，但与当前问题不同的是，涉及强制转换：

Changing the value of a const
Two different values at the same memory address
Modifying constant object
Changing the value of const variable [duplicate]
(C语言)Accessing a non-const through const declaration
(C语言)Can we modify the value of a const variable?
(C语言)Const variable value is changed by using a pointer
(C语言)Confusion regarding modification of const variable using pointers
(C语言)Weird Behaviour with const_cast [duplicate]

另见 N4659（C++17 标准草案），节。 10.1.7.1，"The cv-qualifiers."

问题顶部 Stroustrup 的引述来自教派。 C++ 编程语言的 7.7.2， 第 4 版。当然，没有作者能在一千页的书中把每一句话都写得完美无缺；然而也许 Stroustrup 是清楚的，我只是误读了他。不过，您可能会明白为什么这句话让我感到困惑。这就是我问的原因。

Answer 1

In C++, can the value of a const & change?

是的，这是完全合法的。对某个变量使用 const& 并不能阻止该变量被修改，它只是意味着您不能通过引用修改该变量。也就是说

int a = 42;
int const& b = a;
++a;
std::cout << a << " " << b;

将打印

43 43

我试过吗

++b;

尽管这将是一个编译器错误，因为 b 对值的访问是 const 而 ++ 是一个非常量操作。

Answer 2

是的，常量值可以改变。当你这样做时

const int&    r = a;

您正在创建对 const int 的引用。使用此变量的代码将不允许通过引用更改值。但这绝不意味着存储在那里的值不会改变。

将其视为具有只读权限的变量。其他一些代码可能具有写入权限。

你应该与 constexpr 进行比较，后者是真正的常量表达式。

Answer 3

Well, of course it cannot change, can it? That's what const means.

不，不是。

const 意味着你无法改变这件事。这并不意味着它不会改变。这并不意味着它是一个常数。

const 只是让您对事物有一个不变的看法。对那件事可能还有其他看法，而且这些看法可能是可变的。

does anything prevent an optimizing compiler from merging old_r and new_r into a single constant object

是的：事实上其中之一的值是错误的。

Answer 4

In C++, can the value of a const & change?

是的，但不是通过该引用（忽略 mutable 字段）。

void foo(const int& c, int& mut) {
    std::cout << c << " ";
    ++mut; // changes `c` if &c == &mut
    std::cout << c << std::endl;
}

和

int a = 42;
foo(a, a); // 42 43

does anything prevent an optimizing compiler from merging old_r and new_r into a single constant object, treating the line as though it read as follows?

as-if 规则允许编译器在可见的副作用相同时进行优化，
不是这里的情况。所以你代码中的"proposed merge of variable"幸好无法完成。

const & 指的是非易失性变量。变量发生变化。更改是否会使 const & 无效？

A const & refers to a nonvolatile variable. The variable changes. Does the change invalidate the const &?

c++

reference

constants

undefined-behavior

const-reference