为什么不对指针强制执行 constness？答案

【问题标题】：Why is constness not enforced for pointers?为什么不对指针强制执行 constness？
【发布时间】：2019-03-07 12:54:55
【问题描述】：

考虑以下代码sn-p：

class A
{
public:

    void nonConstFun()
    {

    }
};

class B
{
private:

    A a_;
    A * pA_;

public:

    void fun() const
    {
        pA_->nonConstFun();
        //a_.nonConstFun(); // Gives const related error
    }
};

int main()
{
    B b;
    b.fun();
}

在这里，我希望编译器会因为在 B::fun() 内调用 A::nonConstFun() 缺乏常量而失败，而不管 A 对象的类型如何。

但是编译器会抱怨对象，而不是指针。为什么？我在 Windows 10 上使用 VS2017。

【问题讨论】：

一个const成员函数意味着它不会改变这个对象的内部状态，而对象的引用可能会改变。

标签： c++ pointers constants transitive-const

【解决方案1】：

其他答案解释了 T* const vs T const * 这是正在发生的事情。但重要的是要理解这不仅仅是语法的含义。

当您在结构中拥有T* 时，指针位于对象内部（对象布局的一部分），但指向的对象在物理上位于结构外部。这就是为什么带有 T* 成员的 const 对象不允许修改指针，但允许修改指向的对象 - 因为物理上指向的对象在封闭对象之外。

并且由程序员决定指向的对象是逻辑上封闭对象的一部分（因此应该与封闭对象共享常量）还是逻辑上是外部实体。前者的示例包括std::vector、std::string。后者的示例包括std::span、std::unique_ptr、std::shared_ptr。如您所见，两种设计都很有用。

C++ 的缺点是它没有提供一种简单的方法来表达如上所述的逻辑常量（您对代码的实际期望）。

这是已知的，为了这个确切的目的，有一个尚未标准的实验班propagate_const

std::experimental::propagate_const 是一个 const-propagating 包装器指针和类指针对象。它将包装的指针视为通过 const 访问路径访问时指向 const 的指针，因此名字。

struct B
{
    A a_;
    std::experimental::propagate_const<A *> pA_;

   void fun()
    {
        pA_->nonConstFun(); // OK
    }
    void fun() const
    {
        // pA_->nonConstFun(); // compilation error
    }
};

【讨论】：

【解决方案2】：

它是强制执行的。

如果你尝试改变指针，编译器不会让你。

然而，指针所指的是不同的对话。

记住，T* const 和 T const* 不是一回事！

您可以通过将其设为 A const* 或简单地以适当的方式编写函数来保护它。

【讨论】：

我经常发现像cdecl.org 这样的工具对于确保我阅读const 的方式与编译器阅读它的方式相同。
@bta 对于更复杂的类型，这当然很有帮助，尽管通常您希望避免使用这些类型，或者至少以现代清晰的方式拼写它们（制作别名，并使用 using 不typedef！）。对于像这样的简单案例，您应该能够本能地阅读它。请记住，const 适用于左侧，除非那里没有任何东西，在这种情况下它适用于右侧。
我认为如果 const 对象具有指针成员，您可以从本质上更改它的状态并不好。 std::experimental::propagate_const 似乎有助于解决这个问题。