chr*_*ris 6 c++ arrays pointers const reference
在引用某些内容时,可以添加额外的const限定符,以便不能修改引用的变量,如下所示:
int *ptr;
int const * const &rptr = ptr;
//ptr can't be changed and *ptr can't be changed
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或者像这样,使用数组:
int arr[1];
int const (&rarr)[1] = arr;
//arr[0] can't be changed
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或者甚至像这样,使用指针数组:
int *ptrarr[1];
int * const (&rptrarr)[1] = ptrarr;
//ptrarr[0] cannot be changed, but *ptrarr[0] can be
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那么,为什么我不能将这些结合起来呢?
int *ptrarr[1];
int const * const (&why)[1] = ptrarr; //error
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尝试此操作时,Clang 3.5会产生以下错误,而GCC 4.8.1会产生类似的错误:
错误:对类型的引用
const int *const [1]无法绑定到类型的左值int *[1]
保护被引用的指针数组的所有部分的正确方法是什么const?
注意:这是一个人为的例子,但我希望这会导致对语言的了解,以后可能会有用.
这有点令人费解,但我认为这就是这些问题的核心。以下是“有问题”的示例:
int *ptrarr[1];
int const * (&rptrarr)[1] = ptrarr; // error (1)
int const * const (&why)[1] = ptrarr; // error (2)
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情况1)
首先,我将处理 Dan Nissenbaum 的评论中给出的示例,如下所示:
int const * (&rptrarr)[1]
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这实际上在标准的第 4.4/4 节中有介绍,它描述了当您有多层指针或类型时可接受的 cv 限定转换。所规定的重要要求如下:
如果 cv 1,j 和 cv 2,j 不同,则 const 存在于每个 cv2,k 中(0 < k < j)。
这表明,当您剥离类型层时,在达到 cv 转换之前,外层中必须始终存在全常量(即 cv1,j 和 cv2,j 不同)。对于第一层之外的指针转换来说也是如此(由指针转换而不是 cv 转换涵盖)。换句话说,这是可以的:
int* p_a;
int const * p_b = p_a; // OK
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因为第一次转换是指针转换(复制地址值),第二次转换是 cv 转换。虽然这是不正确的:
int** p_a;
int const ** p_b = p_a; // BAD
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因为在这里,第一个转换仍然是指针转换,只有当被指针类型兼容时(它们之间有有效的 cv 转换)才可以。在这种情况下,它需要将此非 const 指针转换为非 const int,再转换为指向 const int 的非 const 指针,并且第 4.4/4 节引用的规则禁止这样做,因为第一个层不是 const,而第二层需要 cv 转换(从非 const int 到 const int)。
我知道这一切都很令人困惑,但想一想就会变得清晰。现在,这条规则存在于第 4.4/4 节中的原因是因为如果你被允许这样做,那么我可以这样做:
int** pp_a;
int const ** pp_b = pp_a; // let's say, the compiler accepted this..
int const * p_c; // I have some pointer to a const int (that is really const).
pp_b[0] = p_c; // the compiler would have to accept this too!!!
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显然,这个例子的最后一行无论如何都是不可接受的,因为它完全违反了 cv 资格,即,它是一个静默且隐式的 const 转换,而这些 cv 转换规则的全部目的是以确保这是不可能的。
在这一点上,为什么不允许是很明显的int const * (&rptrarr)[1] = ptrarr;,因为第一层是引用,它遵循与指针基本相同的转换规则,第二层是来自非常量指针数组的 cv 转换到一个非常量指针数组中,最后一层向该int类型添加一个 const 限定符。这直接违反了我上面引用的规则。
案例(2)
现在,关于主要问题,这个问题不太清楚,但我认为它一定与相同的论点有关。重申一下,这里是有问题的情况:
int const * const (&why)[1] = ptrarr; // error
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我描述第一种情况的方式可能有一层错误,但我不确定,或者编译器可能添加了太多层。正如我所描述的,第二个const是需要的,因为在非 const 到 const 转换之前进行的任何转换都必须以 const 类型作为目标,这就是规则。由于这 3 层转换,情况 (1) 不起作用。在这里,如果我对转换层应用相同的逻辑,我会得到三个“转换”:(1)从左值(ptrarr)到左值引用(为什么);(2) 从非常量指针数组到常量指针数组;(3) 从non-const int 到const int。
但问题就在这里。如果“指针数组”cv 转换不仅仅是单层转换步骤怎么办?如果编译器需要将其分为两层,如: (2-a) 从非常量数组到非常量数组;并且,(2-b)从非常量指针到常量指针。那么,很明显为什么这会再次与第 4.4/4 节中的规则相矛盾。在这个假设下,你描述的所有病例和这里治疗的两个病例都得到了完美的解释。
现在的问题是我在标准中找不到可以解释为什么需要拆分此转换的位置。标准在第 3.9.3/2 节中非常明确,cv 限定符不适用于数组类型,而是应用于数组的元素类型。换句话说,根据标准,“T 的 const 数组”和“T 的 const 数组”之间没有区别。因此,这似乎与标准相矛盾。
GCC 和 Clang 可能采取了一些捷径,使“数组引用”与“指针”相同(因为它有点像),或者它们在顺序上有点混乱。转换(这不太可能)。无论如何,我在标准中找不到这种行为的明确理由。我希望有人这样做。
这里可能起作用的另一个可能的事情是对齐。您可能知道,数组的元素必须遵守与其相关的对齐规则。如果 的对齐规则与 forint *不同int const * const(由于第一个或第二个const),则存在明显的不兼容性,因此会出现错误。再次,该标准确实表明,如果对齐规则不同,就会出现问题,但我找不到任何表明 const 指针类型与非 const 指针类型相比将具有更严格(或不同)对齐规则的内容,但存在这种不兼容性也并非完全不可能(了解 C++ 标准所携带的一些过时的包袱)。
无论如何,这是我解释这一点的最好机会。我希望它至少能有所启发。