为什么在抛弃指向该对象的指针而不是UB后写入非const对象？

Question

根据C++标准,const如果对象const本身不是,那么抛弃指针并写入对象是可以的.这样:

 const Type* object = new Type();
 const_cast<Type*>( object )->Modify();

没关系,但这个:

 const Type object;
 const_cast<Type*>( &object )->Modify();

是UB.

原因在于,当对象本身是const允许编译器优化对它的访问时,例如,不执行重复读取,因为重复读取对于不改变的对象没有意义.

问题是编译器如何知道实际上是哪些对象const？例如,我有一个功能:

void function( const Type* object )
{
    const_cast<Type*>( object )->Modify();
}

并将其编译为静态库,编译器不知道它将被调用的对象.

现在调用代码可以这样做:

Type* object = new Type();
function( object );

它会很好,或者它可以做到这一点:

const Type object;
function( &object );

它将是未定义的行为.

编译器应该如何遵守这些要求？如果不使后者工作,它应该如何使前者工作？

Answer 1

当你说"如果不使后者工作,它应该如何使前者工作？" 一个实现只需要使前者工作,它不需要 - 除非它想帮助程序员 - 做出任何额外的努力,试图使后者不能以某种特定的方式工作.在不确定的行为给出了一个自由的实现,而不是一种义务.

举一个更具体的例子.在这个例子中f(),编译器可能在调用之前将返回值设置为10,EvilMutate因为cobj.memberconst是一次cobj构造函数完成后可能不会被写入.g()即使只const调用一个函数,它也不能做出相同的假设.如果在未定义的行为中调用时发生EvilMutate变异member,并且实现不需要使任何后续操作产生任何特定的影响.cobjf()

编译器假定真正const对象不会改变的能力受到这样一个事实的保护:这样做会导致未定义的行为 ; 事实上,它不会对编译器施加额外的要求,只对程序员提出要求.

struct Type {
    int member;
    void Mutate();
    void EvilMutate() const;
    Type() : member(10) {}
};


int f()
{
    const Type cobj;
    cobj.EvilMutate();
    return cobj.member; 
}

int g()
{
     Type obj;
     obj.EvilMutate();
     return obj.member; 
}