C++中常量自动指针的行为

Behavior of const auto pointers in C++

本文关键字：指针 常量 C++      更新时间：2023-10-16

这个答案声称const自动指针的行为与const"regular"(即非自动)指针相同，这正是我所期望的。

但是，以下代码编译并输出100:

int n{ 99 };
const auto nPtr = &n;
++(*nPtr);
std::cout << n << 'n';

为了更深入地挖掘，我检查了所有4种指针的类型，这是我得到的结果：

代码

int n{ 99 };
int* intPtr = &n;
const int* intConstPtr = &n;
auto autoPtr = &n;
const auto autoConstPtr = &n;
std::cout << "intPtr: " << typeid(intPtr).name() << 'n';
std::cout << "intConstPtr: " << typeid(intConstPtr).name() << 'n';
std::cout << "autoPtr: " << typeid(autoPtr).name() << 'n';
std::cout << "autoConstPtr: " << typeid(autoConstPtr).name() << 'n';

输出

intPtr:int*__ptr64

intConstPtr:int const*__ptr64

autoPtr:int*__ptr64

autoConstPtr:int*__ptr64

因此编译器似乎完全忽略了带有自动指针的const关键字。有人知道为什么会这样吗？

当您编写const auto时，您会说：使推导变量的类型const。推导变量的类型为int *，即pointer-to-int。所以你说的是：一个常量变量，类型为pointer-to-int。或者，更正式地说：int * const。指针对象的类型仍然只是int，非常量限定，所以修改是没有问题的。你不能改变指针指向的内容。如果你想控制被指向类型的常量，你不能只使用auto，因为你不知道它是专门推导到指针类型的。所以你必须写：

const auto * intConstPtr = &n;

这里的auto只是推导到pointee(int)，它是由const限定的。因此，这推导为：pointer-to-const-int。你也可以写：

const auto * const intConstPtr = &n;

对于类型const-pointer-to-const-int。不过，在这一点上，你可能只应该使用一个参考。这就是为什么const指针(与指向const的指针相反)在C++中并不常见，至少在一些代码库中是这样(当然也有例外)。

这里，const auto被转换为int *const，而不是const int*。不同之处在于，它是指向(变量)int的常量指针，而不是指向常量int。在这种情况下，这意味着您可以执行++(*nPtr);，但不能将nPtr更改为指向不同的int。

要查看此信息，请尝试添加行

int i{ 17 };
nPtr = &i

具有不同const资格的int指针的四种变体(在没有auto的情况下指定)是：

  • int*：指向可修改int的可修改指针。您可以更改它指向的int，也可以使用它来更改该int的值。这就是只需auto nPtr = &n即可获得的结果
  • int *const：指向可修改int的固定指针。它将始终指向相同的int，但您可以使用它来更改该int的值。这就是const auto nPtr = &n或auto const nPtr = &n的结果
  • int const *或const int*：指向常量int的可修改指针。您可以更改它指向的int，但不能使用它来更改该int的值
  • int const *const或const int *const：指向常量int的常量指针。您不能更改它指向的int，也不能使用它来更改该int的值
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