具有“const”的C型铸造关键词

Question

我通常在 C/C++ 代码中使用 C 类型转换。我的问题是，在转换类型中添加“const”关键字对结果意味着什么吗？

例如，我可以想到几种场景：

const my_struct *func1()
{
   my_struct *my_ptr = new my_struct;

   // modify member variables

   return (const my_struct *)my_ptr;
   // return my_instance;
}

在这种情况下，函数构造一个结构体的新实例，并将其转换为常量指针，因此调用者将无法进一步修改其内部状态，除非删除它。 “const”转换是必需的、推荐的还是根本不必要的，因为任一 return 语句都有效。

在本例中，my_base 是 my_derive 的基类。

const my_base *func2(const my_derive *my_ptr)
{
    return (const my_base *)my_ptr;
    // return (my_base *)my_ptr;
}

由于 my_ptr 已经是一个 const 指针，那么使用 (my_base *) 对其进行强制转换是否会涉及用于删除 const 的 const_cast 以及返回时另一个隐式 const_cast ？

是否有任何理由将“const”添加到整数函数参数中，因为更改它永远不会影响函数外部的状态？

void func3(const int i)
{
    // i = 0; is not allowed, but why, as it is harmless?
}

在转换整数时添加“const”怎么样？我认为这应该类似于 func2() 。

void func4(short i)
{
    const unsigned int j = (const unsigned int) i;
    // const unsigned int j = (unsigned int) i;
}

如果我错了请纠正我。考虑到类型转换可能是一个常见问题解答，我不确定这个是否与其他内容重复。谢谢！

Answer 1

在转换类型中添加 const 关键字意味着结果将是常量。以下内容不会在 C++ 中编译（在 C 中没有效果）：

int* x = (const int*)malloc(10); // cannot convert from 'const int *' to 'int *'

您确实不应该在 C++ 代码中使用 C 类型转换。它不安全，只能用于与遗留 C 代码兼容。您应该使用 C++ 强制转换。

在 func3 中的情况下，通常不使用 const 限定符。如果函数参数没有指针或引用类型，则没有什么大理由向函数参数添加 const 限定符。请考虑以下事项：

void func3(      TYPE i);  // no reason to use `const`
void func3(const TYPE& i); // use `const`, so as not to accidentally change `i`

将左值分配给右值时（如 func4 中所示），无需在强制转换表达式中显式指定 const 限定符。左值到右值的转换将根据 C++ 标准 4.1 隐式执行。

Answer 2

将 const 添加到强制转换就像将 const 添加到任何其他类型说明符一样 — 结果对象是 const。这意味着什么取决于上下文。如果您在顶层添加const（例如const int或const foo或int* const，那么您在大多数情况下，它可以像非 const 对象一样被复制和分配（尽管有一些例外，例如 std： :auto_ptr）。

如果将 const 添加到指针，则也可以将其添加到指向的类型，例如 int * const 是一个 <。 code>const 指向普通 int 的指针，而 const int* 或 int const* 是指向 int 的普通指针>const int

int i;
int* p = (int* const) &i; // fine; top-level const not a problem
int* p2 = (int const*) &i; // error; pointed-to object is const, so this is preserved
int const* p3= (int const*) &i; // OK

位于参数声明顶层的 const 就像声明任何其他局部变量 const --- 你不能修改其中的命名对象。然而，这个 const 并不构成函数类型的一部分，因此您可以在没有它的情况下前向声明该函数（至少对于符合要求的编译器来说）

void func(int i); // forward-declare func
void func(const int i) // this matches the declaration
{
    // i is const here
}

这可以说是一种很好的风格。 --- 变量是否在函数内被视为 const 是一个实现细节，因此不应出现在原型中。在定义中，如果您不打算修改某些内容，则它遵循声明 const 的准则。

在参数声明的其他地方（例如作为指针的一部分）使用 const 确实会影响函数类型，就像强制转换一样。

Answer 3

在第一个示例中，在需要 const 的函数中返回非 const 会再次捕获它，这意味着 const 很重要，但您无法注意到它，因为如果它不存在，则会添加它。
在第二个示例中，它将是一个维护 const 的强制转换。
在第三个示例中，它是不允许的，因为它是无害的：我将更改函数的其余部分并且不可恢复。
请记住，将类型放入容器中而不是它的类型将自动转换它，就像放入长字段中的 int 不会保持 int 一样。
您还必须记住，对于汇编器来说，const 的含义与 private 或 public 大致相同，这没什么。无论您将 const 放在哪里，生成的汇编代码都不会有所不同，并且将以完全相同的速度运行。