为什么 const_cast 需要声明你要转换的内容？

Question

根据标准 (§5.2.11)，const_cast 会丢弃 cv 限定符（const 或 volatile）。

这是一个简单的例子。首先，声明两个带有指针和引用的函数：

class Bar { ... };
void foo_ptr(Bar*);
void foo_ref(Bar&);

然后创建一个对 const 的引用：

Bar b;
const Bar& cb = b;

然后您可以使用适当的 const_cast 来调用任一函数：

foo_ptr(const_cast<Bar*>(&cb));
foo_ref(const_cast<Bar&>(cb));

这是我的问题：因为 const_cast 无法执行其他强制转换的设计目的，你要投射的内容不是很明显吗？换句话说，为什么该语言不允许我简单地说：

foo_ptr(const_cast<>(&cb));
foo_ref(const_cast<>(cb));

我只能想到以下两个原因：

a）当我尝试做一些疯狂的事情时，编译器应该阻止我，例如：

foo_ptr(const_cast<int*>(&cb));
foo_ref(const_cast<int&>(cb));

并强制我显式声明我向它投射的类型可以防止我行为不当。我发现这个（假设的）解释很弱，因为如果语言倾向于允许我写下一些错误的东西只是为了让编译器纠正我，那就太奇怪了。

b) 如果变量既是 const 又是 volatile，则可能存在歧义。在这种情况下，编译器将无法判断我是否试图放弃其中一个或另一个（或两者）。

是这个原因，还是还有其他原因？

Answer 1

const_cast 可用于添加或删除 const 和 volatile 限定符。因此，如果允许这样的语法，则以下所有内容都将是 const_cast<>(&cb) 的合法目标类型：

Bar*                 (1)
const Bar*           (2)
volatile Bar*        (3)
const volatile Bar*  (4)

您想要(1)。 (2) 通常很愚蠢，但可以想象它可能出现在某个地方，也许出现在某些模板代码中。 (3) 和 (4) 确实是问题所在：您可以删除 const 限定并添加 易失性资格全部通过一次演员。

您可以将现有的 const_cast 替换为一对强制转换：const_cast 和 volatile_cast，并禁止 case (2) ;那么您可以在没有目标类型的情况下使用它们中的任何一个。然而，了解强制转换表达式的类型就更困难了。要了解强制转换表达式是否添加或删除限定条件，您必须知道源表达式的类型是什么。

您没有理由不能使用函数模板来获得您想要的内容：

template <typename T>
T* remove_const(const T* p) {
    return const_cast<T*>(p);
}

您可以轻松地为 remove_volatile 以及 add_const 和 add_volatile 编写类似的函数>，两者都是隐式的。

Answer 2

我认为詹姆斯·麦克内利斯已经谈到了重要原因。 const_cast既可以添加也可以删除常量/易失性。你并不总是清楚你想要什么。

如果我对 const foo 类型的参数调用 const_cast，这是否意味着我想将其设为非 const，或者添加 易失性？或者应该只是保留 const 限定符？如果我在类型（非常量）foo 的对象上调用它，它应该添加 const 吗？或者它应该假设我想删除 const-ness，并返回一个（非 const）foo 类型的对象？

另一个原因可能只是一致性。

我们有 static_cast(x)、dynamic_cast(x)、reinterpret_cast(x) 所以它没有类似模板的语法的 const_cast(x) 看起来很奇怪。

Answer 3

主要原因是使用 const_cast 可以将 from 转换

Foo * const * volatile * * 

为

Foo * * * volatile * const

目标类型真的很明显吗？