关于 const_cast<> 的行为答案

【问题标题】：Behaviour about const_cast<>关于 const_cast<> 的行为
【发布时间】：2013-03-16 04:35:18
【问题描述】：

我写了一个小问题来检查 const 数据成员上 const_cast 的行为。

using namespace std;


     class myString{
         public:
                 myString(char * str)
                 {
                         p=str;
                 }
                 const char * getString(){
                         return p;
                 }
         private:
                 const char *p;
 } ;


int main()
{
        char *p=(char*)malloc(8);
        cin>>p;
        myString *m= new myString(p);
        char *s =const_cast<char*>(m->getString());
        s[6]='y';
        cout<<s<<endl;
        return 0;
}

运行此程序后，我将输出为“yogendra”（一个 8 个字母的字符串）。我得到的输出是“yogendya” 现在我的怀疑。通过 const_cast 我们可以覆盖数据成员本身的行为，因为这里的字符串是 const char* 在转换之后我仍然可以修改它。

【问题讨论】：

这是您通常应该编写代码以便不需要任何 const_cast 的原因之一。代码中多次出现 const_cast 表明应用程序的设计存在问题（尽管它也有有效的用途，但有时也无法避免）。
@PeterWood：除了没有为输入分配足够的内存之外，这里的未定义行为在哪里？可以修改const 对象，但本示例中没有const 对象。
@PeterWood 链接到标准？ C++ 中的 AFAIK 抛弃 const 仅适用于多线程环境或不可变数据（例如文字）的 UD。手动添加 const 然后将其丢弃应该是无操作的（尽管几乎不合理）
@MikeSeymour Mea 过失

标签： c++ const-cast

【解决方案1】：

是的，您可以通过这种方式使用const_cast<>，它不会是未定义的行为，因为您的类中const char* 指向的对象确实是char* 类型的非常量。但小心点：。 C++ 标准。 §7.1.5.1/4 说

除了可以修改任何声明为 mutable (7.1.1) 的类成员，任何在 const 对象的生命周期 (3.8) 期间修改其结果的尝试在未定义的行为中

const_cast 的安全使用是将 const 从 const 引用转换为非 const 对象：当存在非 const 对象并且您有 const ref 时，您可以安全地从 this 中转换 const

【讨论】：

这个例子中没有 const 对象，所以没有未定义的行为（除了没有为输入分配足够的内存引起的）。
getString 返回 const char*
确实；它返回一个指向非 const 对象的 const 指针。对象本身就是malloc分配的数组，不是const。
所以这正是这个安全的例子，它是从 const char* 指针转换为 char 对象的，对吧？
@MikeSeymour: :) 感谢您澄清这一点。 malloc 返回的固有对象不是 const。该示例通过允许指向此对象的 指向 const 的指针将此返回的对象视为 const 对象，此外，此指针被强制转换以删除 const 性。由于原始对象不是 const 开始的，因此没有 UB。但是，如果原始对象确实是一个 const 对象，那么这将是一个 UB。所以关键是原始对象的 inherent 限定符而不是中间指针上的限定符。

【解决方案2】：

如果你说

char *s =const_cast<char*>(m->getString());

然后你基本上从指针中删除“const”，并声明你的s 是一个指向 char 的指针，它是一个可写的字符串。所以下一行

s[6]='y';

完全没问题。要保留 const，您应该将 s 声明为 const 指针

const char *s = m->getString();

在这种情况下，您将无法覆盖常量字符串（错误：分配只读位置）。我想这就是你想要的？ const_cast 将简单地添加/删除 const 并在您的情况下将其删除。

【讨论】：

感谢您的精彩解释，但是..如果我更改为 myString *m=new myString("yogendra");这里我传递了一个 const char *，当我运行这段代码时，我遇到了分段错误。
@YSBhai：在这种情况下，您正在尝试修改 const 对象（字符串文字）。这样做会产生未定义的行为；在您的情况下，该对象必须已放置在只读内存中，以便修改会导致错误。
@MikeSeymour：你打败了我 :)
@YSBhai：每个字符串文字，例如您的“yogendra”，都由编译器放置在只读内存中。您的 myString 类将该只读字符串的地址保存在 p 中，尝试使用 s[6]='y' 写入它会导致分段错误。要解决这个问题，请在 myString 类中创建字符串文字的副本以确保它是可写的。或者不要给它写信:)

【解决方案3】：

您已经准确地描述了 const_cast 的用途 - 它允许您从某些东西中删除 constness 并对其进行修改。由你决定不要滥用这种权力。 :-)

（在您的情况下，这不适用，但请注意，使用 const_cast 可能会导致崩溃 - 例如：

const char *c = "Hello";
char *s = const_cast<char*>(c);
s[0] = 'h';

可能会崩溃，因为编译器可以将字符串文字放入只读内存。）

【讨论】：

值得注意的是，这只是实际上允许避免使用 const 的 C++ 类型转换，这是它的唯一目的。甚至 reinterpret_cast 都不允许。