修改 const int 时 gcc -O2 标志影响答案

【问题标题】：gcc -O2 flag affect while modifying const int修改 const int 时 gcc -O2 标志影响
【发布时间】：2014-02-03 05:29:14
【问题描述】：

我知道在 C 中我们可以通过指针修改“const int”。但是在编译程序时我在gcc中启用了'-O2'标志，而const int不能修改该值，所以只想知道gcc优化标志如何影响修改'const int'。

这是示例应用程序 test.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int ac, char *av[])
{
        const int i = 888;
        printf("i is %d \n", i);
        int *iPtr = &i;
        *iPtr = 100;
        printf("i is %d \n", i);
        return 0;
}

gcc -Wall -g -o test test.c
./test
i is 888 
i is 100

gcc -Wall -g -O2 -o test test.c
i is 888 
i is 888

这种好奇心促使我写下这个问题。

【问题讨论】：

我收到警告。 initialization discards ‘const’ qualifier from pointer target type.
“我知道在 C 中我们可以通过指针修改 'const int'”请问？

标签： c gcc

【解决方案1】：

我知道在 C 中我们可以通过指针修改“const int”。

不，那是错误的。 C 语言标准明确表示修改const 对象是“未定义的行为”。这意味着任何事情都可能发生——代码可能会成功，可能会崩溃，可能会损坏您的硬盘驱动器，或者让恶魔飞出您的鼻子。所有这些行为都被认为是合法的。因此，行为根据编译器的优化级别而改变这一事实也是完全合法的。

任何有价值的编译器都会对此发出警告。使用 default 编译器选项，当我尝试编译代码时，GCC 会很有帮助地告诉我：

$ gcc test.c
test.c: In function 'main':
test.c:8:21: warning: initialization discards 'const' qualifier from pointer target type [enabled by default]

Clang 类似：

$ clang test.c
test.c:8:14: warning: initializing 'int *' with an expression of type
      'const int *' discards qualifiers
      [-Wincompatible-pointer-types-discards-qualifiers]
        int *iPtr = &i;
             ^      ~~

【讨论】：

是的，它也给了我警告，但我能够得到值，但是当我添加优化标志时，值不能改变。我之前读过stackoverflow.com/questions/945640/constants-and-pointers-in-c/…这个问题，我理解了c中const的行为，但无法理解带有优化标志的行为。
@skanzariya - 在优化时您可能看不到由于constant propagation 的任何修改结果。但是很难解释明确未定义的行为。
嗨@Brett，感谢您的写作，是的，很难理解未定义的行为，我知道'const'但想深入了解一下。谢谢。

【解决方案2】：

修改声明为const 的变量是未定义的行为。未定义的行为是……未定义的；换句话说，编译器可以做任何事情包括假设未定义的行为实际上并没有发生。

在这种情况下，编译器可以优化对const int i的访问，假设它永远不会改变；这允许编译器在对printf 的调用中插入i 的已知初始值。事实上，它可以在编译时预先计算要输出的字符串，因为它知道printf 应该做什么。

不能通过指针绕过const 声明。如果变量最初声明为const，则尝试修改它是无效的。您可以做的是创建一个指向可变变量的const 指针，然后通过将其丢弃来绕过指针的constness。由于原始变量不是const，这是合法的（尽管通常不是一个好主意。）

（强制性标准参考：§6.7.3/6：“如果尝试通过使用具有非 const 限定类型的左值来修改使用 const 限定类型定义的对象，则行为未定义。 ")

【讨论】：

【解决方案3】：

这一行是违反约束：

int *iPtr = &i;

&i 的类型是const int *。当前 C 标准（“简单赋值”）的第 6.5.16.1/1 节涵盖了代码的行为，其中列出了赋值约束。

这些限制的一部分是不允许左操作数指向非限定类型，而右操作数是指向限定类型的指针。

如果编译器在标准兼容模式下运行，它必须提供诊断消息。它可能无法生成可执行文件。如果编译器确实继续执行其他任何操作，则该行为不再包含在标准中。（换句话说，该程序具有完全未定义的行为）。

注意。其他答案提到“修改 const 对象”，但这并不相关，因为在尝试修改对象之前发生约束违规；并且在违反约束后所有赌注都被取消。

【讨论】：