为什么我可以更改 const char *ptr 的内容？

Question

我将一个指针 ptr 传递给一个函数，该函数的原型将它作为 const。

foo( const char  *str );

这根据我的理解意味着它将无法更改ptr传递的内容。就像foo( const int i ) 的情况一样。如果foo() 试图改变i 的值，编译器会报错。
但在这里我看到它可以轻松更改ptr 的内容。
请看下面的代码

foo( const char  *str )
{
        strcpy( str, "ABC" ) ;
        printf( "%s(): %s\n" , __func__ , str ) ;
}

main()
{
        char ptr[  ] = "Its just to fill the space" ;
        printf( "%s(): %s\n" , __func__ , ptr ) ;
        foo( const ptr ) ;
        printf( "%s(): %s\n" , __func__ , ptr ) ;
        return;
}

在编译时，我只收到警告，没有错误：

warning: passing argument 1 of ‘strcpy’ discards qualifiers from pointer target type

当我运行它时，我得到一个输出而不是Segmentation Fault

main()：它只是为了填充空间
foo(): ABC
main(): ABC

现在，我的问题是
1-原型中的const char *str 究竟是什么意思？
这是否意味着函数不能更改str 的内容？如果是这样，那么上面的程序怎么会改变值？
2-如何确保我传递的指针的内容不会改变？

从上述问题中的“指针内容”，我的意思是“指针指向的内存内容”，而不是“指针中包含的地址”。

编辑

大多数回复说这是因为strcpy 和C 隐式类型转换。但是现在我尝试了这个

foo( const char  *str )
{
        str = "Tim" ;
//      strcpy( str, "ABC" ) ;
        printf( "%s(): %s\n" , __func__ , str ) ;
}

这次的输出是，编译器没有警告

main()：它只是为了填充空间
foo(): 蒂姆
main(): 只是为了填满空间

显然，str 指向的内存被更改为包含"Tim" 的内存位置，而它在foo() 中。虽然这次我没有使用strcpy()。
const 不应该阻止这个吗？还是我的理解有误？

在我看来，即使使用const，我也可以更改内存引用和内存引用的内容。那有什么用呢？

你能给我一个例子，编译器会给我错误，我试图改变一个 const 指针吗？

感谢大家的时间和精力。

Answer 1

你的理解是正确的，const char* 是一个合约，意味着你不能通过这个特定的指针来改变内存。

问题在于 C 在类型转换方面非常松懈。 strcpy 接受一个指向 non-const 字符的指针，并且它隐式从const char* 转换为char*（编译器会帮助您）。您可以轻松地传递整数而不是指针。结果，您的函数无法更改ptr 指向的内容，但strcpy 可以，因为它看到一个非常量指针。您不会崩溃，因为在您的情况下，指针指向足够大小的实际缓冲区，而不是只读字符串文字。

为避免这种情况，请查看编译器警告，或编译，例如，使用-Wall -Werror（如果您使用 gcc）。

这种行为是特定于 C 的。例如，C++ 不允许这样做，并且需要显式转换（C 样式转换或 const_cast）来去除 const 限定符，正如您合理预期的那样。

回答扩展问题

您正在将字符串文字分配给非常量字符，不幸的是，这在 C 甚至 C++ 中都是合法的！它被隐式转换为char*，即使现在通过此指针写入将导致未定义的行为。这是一个已弃用的功能，目前只有 C++0x 不允许这种情况发生。

话虽如此，为了停止更改指针本身，您必须将其声明为指向 char 的 const 指针 (char *const)。或者，如果你想让它指向的内容和指针本身都不会改变，请使用指向 const char (const char * const) 的 const 指针。

例子：

void foo (
        char *a,
        const char *b,
        char *const c,
        const char *const d)
    {
    char buf[10];
    a = buf; /* OK, changing the pointer */
    *a = 'a'; /* OK, changing contents pointed by pointer */

    b = buf; /* OK, changing the pointer */
    *b = 'b'; /* error, changing contents pointed by pointer */

    c = buf; /* error, changing pointer */
    *c = 'c'; /* OK, changing contents pointed by pointer */

    d = buf; /* error, changing pointer */
    *d = 'd'; /* error, changing contents pointed by pointer */
}

对于所有错误行，GCC 都会给我“错误：只读位置的分配”。

Answer 2

"const" 确实是编译时的东西，所以除非指针指向一些无效内存，否则不要指望段错误。当使用 const 指针可能会改变它们指向的任何东西时（在这种情况下，将它传递给接受非 const 的 strcpy），将产生一个警告。

Answer 3

1-原型中的 const char *str 实际上是什么意思？ 这是否意味着函数不能改变str的内容？

是的！这意味着我们无法更改 str 所指向的 something（char 或 array of chars）的内容。

如果是这样，那么上面的程序怎么会改变这个值呢？

那是因为strcpy()的原型是char * strcpy ( char * destination, const char * source );

在您的代码中有一个从const char* 到char* 类型的隐式转换，因为strcpy() 要求它的第一个参数是char* 类型。

从技术上讲，您的代码不正确相当危险。如果你在 C++ 中尝试相同的代码，你肯定会得到一个错误。 C++ 不允许这种隐式转换，但 C 允许。

Answer 4

IIRC const 表示参数的值不能改变。在你的情况下，值是指针指向的地址。 strcpy 不会改变指针指向的地址，而是指针指向的内存。

在此处使用const 可确保内存引用（地址）未更改。但是，引用的内存可能会更改。这就是这里发生的事情。为指针分配新地址会导致错误。

旁注
我认为您的 foo 方法不安全。您最好也传递str 的最大长度并执行长度检查，否则您将打开缓冲区溢出。

编辑
我从this site获取了以下内容：

const char *Str 告诉编译器 DATA指针也指向 是常量。这意味着，Str 可以是 在 Func 中更改，但 *Str 不能。 作为指针的副本传递给 Func，对Str 所做的任何更改都不会 被main....看到了。

Answer 5

const char* 与 char const* 相同，而不是 char* const。所以这意味着指向你不能改变的东西的指针。

在您的编辑后详细说明。第一种形式禁止更改数据（除非您隐式或显式强制转换），第二种形式禁止更改指针本身。

您在编辑后的版本中所做的是更改指针。这在这里是合法的。如果您要同时禁止两者，则必须写 char const* const。