修改常量对象答案

【问题标题】：Modifying constant object修改常量对象
【发布时间】：2013-07-24 12:06:04
【问题描述】：

我正在通过面试问题寻找初级 C++ 开发人员职位。问题是（引用）：

以下代码正确吗？

struct Foo
{
    int i;
    void foo ( void ) const
    {
        Foo* pointer = const_cast<Foo*>(this);
        pointer->i = 0;
    }
};

我会回答：

代码本身根据 C++03 和 c++11 标准是有效的，并且会成功编译。但它可能会在赋值 pointer->i 期间调用未定义的行为 = 0; 如果调用 foo() 的类的实例被声明为 const。

我的意思是以下代码将成功编译并导致未定义的行为。

struct Foo
{
    int i;
    Foo ( void )
    {

    }
    void foo ( void ) const
    {
        Foo* pointer = const_cast<Foo*>(this);
        pointer->i = 0;
    }
};

int main ( void )
{
    Foo foo1;
    foo1.foo();   // Ok

    const Foo foo2;
    foo2.foo();   // UB

    return 0;
}

我的答案是正确的还是我遗漏了什么？谢谢。

【问题讨论】：

是的，没错。
“正确”是一个相当模糊的词。它是格式良好的，这意味着它没有可诊断的错误，但（如您所说）可能会导致未定义的行为。
来自设计 POV 的 IMO 它不是“正确的”，因为 const Foo foo; foo.foo(); 不应该是 UB。使用mutable 成员会更好。
@MatsPetersson 我同意，这些是相关问题。我只是想确保我做的一切都是正确的。我应该删除问题吗？
鉴于您通过了第一个问题，接下来的问题是：举一个例子，说明 const_cast 何时使用既安全又实用，这不是一个玩具示例。

标签： c++ c++11 constants undefined-behavior

【解决方案1】：

我首先要问他们对“正确”的模棱两可的定义是什么意思。您需要了解程序的规范及其预期行为。

正如您所说，如果他们只是询问它是否编译，那么答案是“是”。但是，如果他们确定正确以确保安全，那么您可以讨论您在问题中陈述的事实。

通过这种方式回答，面试者可以看到你是如何分析你被问到的，而不是直接回答，在我看来这是一件好事。

【讨论】：

【解决方案2】：

这段代码在法律上可能是正确的，但我想，这个问题的目的是确定你是否理解 const 本身的概念。因为，在语义层面上，您有一个函数采用隐式 const 对象指针，然后它会对其进行修改，这几乎可以肯定是一个错误。

在某些情况下，这可能是需要的（因为修改是一些返回值的缓存，或者不会改变对象语义值的类似操作），您可以使用 mutable 关键字作为变量问题。

【讨论】：

谢谢。在答案中提到这一点是个好主意，将i 声明为mutable 将修复提到的可能的UB。
移除 constness 是设计错误的标志。然后，您开始分析这样做的后果。

【解决方案3】：

作弊编译器将承担后果。

struct Foo
{
    int i;

    Foo(int a):i(a){}

    void foo ( void ) const
    {
        Foo* pointer = const_cast<Foo*>(this);
        pointer->i = 0;
    }

    bool operator<(const Foo& rhs) const{
        return i<rhs.i;
    }
};

#include <map>

int main ( void )
{
    std::map<Foo,int> kk;

    for(int i=0;i<10;++i){
        kk.insert(std::make_pair(Foo(i),i));
    }

    std::map<Foo,int>::iterator ite = kk.find(Foo(4));
    const Foo& foo4 = ite->first;
    foo4.foo();

    ite = kk.find(Foo(4));
    const Foo& tmp = ite->first; // crack

    return 0;
}

程序将在“const Foo& tmp = ite->first;”处破解

【讨论】：