如何访问 const volatile std::array？

Question

我正在尝试创建一个 volatile 数组，我需要使用运算符 [] 访问它。

我找不到对 std::array 执行此操作的方法，但是内置数组可以正常工作。

使用 GCC 8.2.0 如下：

#include <iostream>
#include <array>
int main()
{
    const volatile std::array<int,2> v = {1,2};
    std::cout << v[0] << std::endl ;
}

给予

<source>: In function 'int main()':

<source>:6:21: error: passing 'const volatile std::array<int, 2>' as
'this' argument discards qualifiers [-fpermissive]

 std::cout << v[0] << std::endl ;

                 ^

In file included from <source>:2:

/opt/compiler-explorer/gcc-8.2.0/include/c++/8.2.0/array:185:7: note:
in call to 'constexpr std::array<_Tp, _Nm>::value_type& std::array<_Tp, 
_Nm>::operator[](std::array<_Tp, _Nm>::size_type) [with _Tp = int; long 
unsigned int _Nm = 2; std::array<_Tp, _Nm>::reference = int&; 
std::array<_Tp, _Nm>::value_type = int; std::array<_Tp, _Nm>::size_type = 
long unsigned int]'

   operator[](size_type __n) noexcept

   ^~~~~~~~

Compiler returned: 1

同时

#include <iostream>
int main()
{
    const volatile int v[2] = {1,2};
    std::cout << v[0] << std::endl ;
}

工作得很好。

如何访问 const volatile std::array？

Answer 1

你没有。

std::array 有两个重载 operator [](size_t)。 *this 的一种是 const，*this 是非常量的一种。这些都不适合你 - 因为*this 是 const volatile。

如果您使用 const_cast 删除 volatile 限定符，则结果可能会编译，甚至看起来可以工作。然而，实际结果是未定义的行为（因为底层对象实际上是 is volatile）；这意味着当您为客户做重要演示时，它将停止工作。

对于语言律师：n4296 是 C++14 之前标准的最后一个委员会草案。第 7.1.6.1 节 [dcl.type.cv] 第 6 段说：

如果尝试通过使用具有非易失性限定类型的泛左值来引用具有易失性限定类型定义的对象，则程序行为是未定义的。

我很确定所有版本的标准中都存在类似的语言。

---

如果您使用volatile 来支持多线程 - 请不要。它实际上没有帮助。您需要使用std::atomic 或std::mutex 来执行此操作。易失性可用于对微处理器地址空间中的特殊寄存器进行建模。

Answer 2

const volatile int v[2] 是两个 const volatile ints 的数组，而不是两个 ints 的 const volatile 数组。

使用类似的std::array 编译：

int main()
{
    std::array<const volatile int, 2> w = {1,2};
    std::cout << w[0] << std::endl ;
}