常量值的改变

Question

假设我有一个结构体定义：

struct thing
{
    thing* x;
    int z;

    thing() : x(this), z(0) {}
    void foo() const
    {
        this->x->z++;
    }
};

请注意，我创建了一个可变指向自己的指针（邪恶笑声）。然后我可以像这样稍后使用它：

int main()
{
    const thing c;
    c.foo();
    assert(c.z == 1);
    c.foo();
    assert(c.z == 2);
    return c.z;
}

正如您所看到的，我似乎可以更改常量值......这是否属于未定义行为？

- DarthRubik

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是的，这是UB（未定义行为），因为c是const。 - geza

没有一般规则说你不能在没有强制转换的情况下颠覆const。 - curiousguy

Answer 1

[dcl.type.cv]p4:

除了任何声明为mutable（[dcl.stc]）的类成员可以被修改外，在其生命周期内尝试修改（[expr.ass]，[expr.post.incr]，[expr.pre.incr]）const对象（[basic.type.qualifier]）的任何操作都会导致未定义行为。

[basic.type.qualifier]p1:

const对象是类型为const T或此类对象的不可变子对象。

c.z是一个const对象，因为它是c的不可变子对象。你的代码在其生命周期内尝试修改它。因此，该代码具有未定义行为。

- T.C.

Answer 2

foo函数本身是可以的，因为像T::foo() const这样的const成员函数只是表示this是const *T类型；那么一个（非常量）成员指向同一对象的事实就不相关了。

然而，在第一位置上的对象c被声明为常量。因此，通过任何代码（包括本来正确的成员函数foo）更改c的内容都是未定义行为。

- Stephan Lechner

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“c” 是 “const”的事实怎么样？ - NathanOliver

@NathanOliver：是的；您可能无法更改c->x的值，但可以更改由c->x引用的对象；因此，即使c是const，c->x->z++也是有效的。 - Stephan Lechner

我认为在C++11下这是const的违规使用。在C++11之前，这可能只是一个不好的代理。 - Eljay

@NathanOliver：不，我非常确定这不是未定义行为（UB）。const并不意味着对象通常是不可变的；它只是声明必须不能通过手头的（const）指针更改。因此，您无法通过(const*) this->z++更改z，但可以通过到该对象的另一条路径，即通过this->x->z++来更改它。 - Stephan Lechner

你的例子之所以有效，是因为 value 在第一次声明时没有被声明为 const。但他的 thing 实例被声明为 const。如果你试图使用 const_cast<thing*>(this)->z++; 来修改它，那么这将是未定义的行为。那么为什么他能够通过 this 的浅拷贝来修改它呢？*注意：（我没有投反对票）。 - Brandon