const_cast 和 UB

Question

$5.2.11/7 - “[注：取决于 对象的类型，写操作 通过指针、左值或指针 到由 a 产生的数据成员 const_cast 抛弃 a const-qualifier68) 可能 产生 未定义的行为 (7.1.5.1)。 ]"

这一部分（C++03）的措辞让我感到惊讶。令人惊讶的是两件事。a

）首先，'may'的使用。为什么是'may'？标准中的其他地方很关于未定义行为的明确

b) 为什么要放弃原始 const 对象的常量而不是直接“未定义行为”？为什么需要写入才能触发 UB？

Answer 1

我的理解是，只有当所讨论的对象本质上是一个 const 对象而不是一个 const 指针或对最初不是 const 的对象的引用时，它才会是 UB。

这个想法是，基本上常量的数据可以加载到内存的只读部分，而写入它是行不通的。但是，如果所讨论的对象从根本上来说是可变的，那么它就可以保证正常工作。

例如：

const int  x = 4;
const int *y = x;

*const_cast<int*>(x) = 3; // UB - the pointed-to object may 
                          // be in read-only memory or whatever.

int        a = 7;
const int *b = a;

*const_cast<int*>(b) = 6; // Not UB - the pointed-to object is 
                          // fundamentally mutable.

---

对于下面的评论，因为代码在评论中看起来很糟糕：

在§7.1中。标准的5.1/4，给出的例子是：

int i = 2;
const int * cip; // pointer to const int
cip = &i;        // OK: cv-qualified access path to unqualified
...
int* ip;
ip = const_cast <int *>( cip ); // cast needed to convert const int* to int*
*ip = 4;                        // defined: *ip points to i, a non-const object

所以这是特别允许的。

Answer 2

a) 首先，使用“may”。为什么是
它“可能”？标准中的其他地方
非常确定
未定义的行为

不要太深入地研究这里可能这个词的使用。关键是，在这种情况下放弃常量会导致未定义的行为。

C++ 标准经常使用“may”或“might”，如下所示：

1.3.12：当此国际化时，可能未定义的行为
标准省略了任何描述
行为的明确定义。

强调我的。基本上，该标准使用“可能”一词，如“允许” 。

b) 为什么要抛弃
原始 const 对象的常量
不是立即“未定义”
行为'。为什么写是
需要触发 UB 吗？

写入会触发 UB，因为 const 对象可能会存储在某些平台上的只读内存中。

Answer 3

对于你的第一个问题，如果某些东西可能产生未定义的行为，那么这并不会使其变得不那么不确定。

对于第二部分，我想这是出于互操作性的原因。例如，C 没有（或者在 C99 之前没有）const 关键字，因此如果要将 const 对象传递给 C 函数，则必须放弃 const 性。因此，C++ 标准规定，只要不执行写入操作，就允许这样做。如果 C 函数是只读的，则可以安全地放弃常量性。

即使在 C++ 中，不一致或不完整的常量正确性也很常见。因此，我们偶尔会遇到这样的情况：我们必须放弃 const 性，以便将 const 对象传递给不修改其参数但以非 const 方式接受它的函数。

Answer 4

我相信这是因为 const 对象可以存储到只读内存中。因此，写入它可能会产生多种影响：程序崩溃、分段错误或无效。