为什么将“指针到非常量指针”转换为不合法？指向“指向 const 指针的指针”

Question

将非常量指针转换为常量指针是合法的。

那么为什么将指向非 const 的指针转换为指向 const 的指针是不合法的呢？

例如，为什么下面的代码是非法的：

char *s1 = 0;
const char *s2 = s1; // OK...
char *a[MAX]; // aka char **
const char **ps = a; // error!

Answer 1

从标准来看：

const char c = 'c';
char* pc;
const char** pcc = &pc;   // not allowed
*pcc = &c;
*pc = 'C';                // would allow to modify a const object

Answer 2

忽略您的代码并回答您问题的原理，请参阅 comp.lang.c FAQ 中的此条目：
为什么我不能将 char ** 传递给需要 const char ** 的函数？

无法将 char ** 值分配给 const char ** 指针的原因有些模糊。鉴于 const 限定符确实存在，编译器希望帮助您遵守不修改 const 值的承诺。这就是为什么您可以将 char * 分配给 const char *，但反之则不然：“添加”const 显然是安全的-ness 是一个简单的指针，但是把它拿走是危险的。但是，假设您执行了以下一系列更复杂的作业：

const char c = 'x'; /* 1 */
字符*p1； /* 2 */
const char **p2 = &p1; /* 3 */
*p2 = &c; /* 4 */
*p1 = 'X'; /* 5 */

在第 3 行中，我们将 char ** 分配给 const char **。 （编译器应该抱怨。）在第 4 行，我们将一个 const char * 分配给一个 const char * ；这显然是合法的。在第 5 行中，我们修改了 char * 指向的内容——这应该是合法的。但是，p1 最终指向 c，即 const。这发生在第 4 行，因为 *p2 实际上是 p1。这是在第 3 行中设置的，这是不允许的表单赋值，这正是第 3 行不允许的原因。

由于您的问题被标记为 C++ 而不是 C，它甚至解释了要使用什么 const 限定符：

（C++ 对于分配 const 限定指针有更复杂的规则，这些规则允许您进行更多类型的分配而不会产生警告，但仍然可以防止无意中尝试修改 const 值。C++ 仍然不允许分配 char * * 为 const char **，但它可以让您将 char ** 分配给 const char * const *< /代码>。）




Answer 3

由于没有人发布解决方案，这里：

char *s1 = 0;
const char *s2 = s1; // OK...
char *a[MAX]; // aka char **
const char * const*ps = a; // no error!

(http://www.parashift.com/c++-faq-lite/const- Correctness.html#faq-18.17 了解原因）

Answer 4

C++11 标准草案 在 4.4 节的注释中解释了这一点，其中写道：

[ 注意：如果程序可以将 T** 类型的指针分配给指针
const T** 类型（即，如果允许下面的第 1 行），一个程序
可能会无意中修改 const 对象（如第 2 行所示）。
例如，

int main() {
const char c = 'c';
字符* PC；
const char** pcc = &pc; // #1: 不允许
*pcc = &c;
*pc = 'C'; // #2: 修改 const 对象
}

——尾注]

一个有趣的相关问题是 给定 int **p1 和 const int **p2 是 p1 == p2 格式良好？。

请注意 C++ FAQ 对此也有解释，但我喜欢标准的解释更好。

注释中的一致文本如下：

转换可以在第一个级别以外的级别添加 cv 限定符
多级指针，遵守以下规则：56

<块引用>

如果存在类型 T 且存在，则两个指针类型 T1 和 T2 相似
整数n＞ 0 这样：

<块引用>

T1 是 cv1,0 指向 cv1 的指针,1 指向...的指针 cv1,n−1 指向 cv1,n 的指针

和

<块引用>

T2 是 cv2,0 指向 cv2 的指针,1 指向…的指针 cv2,n−1 指向 cv2 的指针,n T

其中每个 cvi,j 都是 const、易失性、常量易失性或什么都不是。这
指针类型中第一个之后的 n 元组 cv 限定符，例如，
cv1,1, cv1,2,···, cv1,n 在指针类型 T1 中，被称为
指针类型的 cv 限定签名。类型的表达式
当且仅当满足以下条件时，T1 才能转换为 T2 类型
满意：

• 指针类型相似。
• 对于每个 j > 0，如果 const 位于 cv1,j 中，则 const 位于 cv2,j 中，对于 volatile 也是如此。
• 如果 cv1,j 和 cv2,j 不同，则 const 存在于每个 cv2,k 中（0 <<<）。 k＜ j.

Answer 5

这里有两个规则需要注意：

• 如果 T 和 U 是不同的类型，则 T* 和 U* 之间没有隐式转换。
• 您可以将 T* 隐式转换为 T const *。 （“指向 T 的指针”可以转换为“指向 const T 的指针”）。在 C++ 中，如果 T 也是指针，那么该规则也可以应用于它（链接）。

例如：

char** 表示：指向 char 的指针。

const char** 的意思是：指向 const char 的指针。

由于指向 char 的指针和指向 const char 的指针是不同的类型，仅在常量方面不同，因此不允许进行强制转换。正确的转换类型应该是指向 char 的 const 指针。

因此，为了保持 const 正确，您必须从最右边的星号开始添加 const 关键字。

因此，char** 可以转换为 char * const *，也可以转换为 const char * const *。

此链接仅适用于 C++。在 C 中，这种链接不起作用，因此在该语言中，您无法正确转换多于一层的指针 const。