为什么const_cast删除指针的恒常性，而不删除指向常量的指针的恒常性?

Why does const_cast remove constness for a pointer but not for a pointer to a const?

本文关键字：指针 常性 删除 常量 为什么 const cast      更新时间：2023-10-16

我知道const_cast可以使用指针和引用。

我假设const_cast的输入应该是指针或引用。我想知道如果输入是对const int的指针/引用，为什么它不会删除恒常性？

以下代码按预期工作。

  1. 使用多级指针const_cast 

    int main()
{
using std::cout;
#define endl 'n'
const int * ip = new int(123);
const int * ptr = ip;
*const_cast<int*>(ptr) = 321;
cout << "*ip: " << *ip << endl;  // value of *ip is changed to 321
}

    但是当我尝试指向const int的指针或指向const int的引用时，该值似乎没有改变。

  2. const_cast参考常量 int 

    int main()
{
using std::cout;
#define endl 'n'
const int i = 123;
const int & ri = i;
const_cast<int&>(ri) = 321;
cout << "i: " << i << endl;  // value in 'i' is 123
}

  3. const_cast，带有指向 const int 的指针 

    int main()
{
using std::cout;
#define endl 'n'
const int i = 123;
const int * ri = &i;
*const_cast<int*>(ri) = 321;
cout << "i: " << i << endl;  // value in 'i' is 123
}

(1( 按预期工作，但我无法理解为什么 (2( 和(3(没有按照我想象的方式工作，尽管对const_cast的输入是指针/引用。

请帮助我理解这背后的哲学。谢谢。

有两种恒常性。

对象的恒定性是对象的固有属性。它无法更改。

想想印刷书籍中的一页。它可以被视为一串字符，并且无法更改。它说了它所说的，仅此而已。所以这是一个const string.

现在想想黑板。上面可能写着什么。你可以擦掉它并写一些别的东西。所以黑板是一个非常量string.

另一种常恒定性是指针恒常性和引用恒常性。这种恒定性不是指向对象的固有属性，而是一种许可。它说你不允许通过这个指针修改对象。它没有说明对象本身是否可以修改。

因此，如果你有一个常量指针，你不一定知道它真正指向什么。也许是一本书的页面。也许是一块黑板。指针不告诉。

现在，如果您以某种方式知道它确实是一块黑板，您可能会感到讨厌并要求允许继续更改上面写的内容。这就是const_cast所做的。它允许你做某事。

如果您要求修改字符串的权限，结果是打印页面，会发生什么情况？你得到你的许可，你继续擦拭它...和。。。究竟发生了什么是不确定的。也许什么都没有。也许印刷品被涂抹了，你既不能识别原始字符串，也不能在上面写任何东西。也许你的世界会爆炸成碎片。你可以试着看看，但不能保证明天也会发生同样的事情。

(2(和(3(具有相同的原理，所以我只讨论(2(。

该行

const_cast<int&>(ri) = 321;

具有未定义的行为。

您不能根据标准修改const对象，即使使用const_cast也不能。如果从指针/引用中删除const，并修改指向/引用的对象，则不得首先将指向/引用的对象声明为const。

const_cast应该只在当您出于某种原因有一个指向某物的 const 指针，并且您知道某物未声明为const时，才应使用。

通过const_cast修改常量是未定义的行为。

编译器看到您正在尝试打印一个常量变量，知道它永远不会更改，因此编译：

cout << "i: " << i << endl;

自：

cout << "i: " << 123 << endl;

请参阅：https://godbolt.org/z/bYb0mx。启用优化后，它可以优化您的代码，只需打印 123：https://godbolt.org/z/4Ttlmj。

最终，编译器会做出假设以创建更快/更小的代码，如果您进入未定义行为的领域，其中一些假设可能是不正确的并产生令人惊讶的结果。

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