【转】C++标准转换运算符const_cast

2018-06-17 21:47:24来源:未知 阅读 ()

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const_cast转换符是用来移除变量的const或volatile限定符

对于const变量,我们不能修改它的值,这是这个限定符最直接的表现。但是我们就是想违背它的限定希望修改其内容怎么办呢?

下边的代码显然是达不到目的的:

const int constant = 10;
int modifier = constant;

因为对modifier的修改并不会影响到constant,这暗示了一点:const_cast转换符也不该用在对象数据上,因为这样的转换得到的两个变量/对象并没有相关性。

只有用指针或者引用,让变量指向同一个地址才是解决方案,可惜下边的代码在C++中也是编译不过的:

const int constant = 21;
int* modifier = &constant 
// Error: invalid conversion from 'const int*' to 'int*'

(上边的代码在C中是可以编译的,最多会得到一个warning,所在在C中上一步就可以开始对constant里面的数据胡作非为了)

把constant交给非const的引用也是不行的。

const int constant = 21;
int& modifier = constant;
// Error: invalid initialization of reference of type 'int&' from expression of type 'const int' 

于是const_cast就出来消灭const,以求引起程序世界的混乱。

下边的代码就顺利编译通过了:

const int constant = 21;
const int* const_p = &constant;
int* modifier = const_cast<int*>(const_p);
*modifier = 7;

 

为何要去除const限定?

从前面代码中已经看到,我们不能对constant进行修改,但是我们可以对modifier进行重新赋值。

但是但是,程序世界真的混乱了吗?我们真的通过modifier修改了constant的值了吗?修改const变量的数据真的是C++去const的目的吗?

如果我们把结果打印出来:

cout << "constant: "<< constant <<endl;
cout << "const_p: "<< *const_p <<endl;
cout << "modifier: "<< *modifier <<endl;
/**
constant: 21
const_p: 7
modifier: 7
**/

constant还是保留了它原来的值。

可是它们的确指向了同一个地址呀:

cout << "constant: "<< &constant <<endl;
cout << "const_p: "<< const_p <<endl;
cout << "modifier: "<< modifier <<endl;

/**
constant: 0x7fff5fbff72c
const_p: 0x7fff5fbff72c
modifier: 0x7fff5fbff72c
**/

这真是一件奇怪的事情,但是这是件好事:说明C++里是const,就是const,外界千变万变,我就不变。不然真的会乱套了,const也没有存在的意义了。

IBM的C++指南称呼“modifier = 7;”为“未定义行为(Undefined Behavior)”。所谓未定义,是说这个语句在标准C++中没有明确的规定,由编译器来决定如何处理

位运算的左移操作也可算一种未定义行为,因为我们不确定是逻辑左移,还是算数左移。

再比如下边的语句:v[i] = i++; 也是一种未定义行为,因为我们不知道是先做自增,还是先用来找数组中的位置。

对于未定义行为,我们所能做的所要做的就是避免出现这样的语句。对于const数据我们更要这样保证:绝对不对const数据进行重新赋值

如果我们不想修改const变量的值,那我们又为什么要去const呢?

原因是,我们可能调用了一个参数不是const的函数,而我们要传进去的实际参数却是const的,但是我们知道这个函数是不会对参数做修改的。于是我们就需要使用const_cast去除const限定,以便函数能够接受这个实际参数。

#include <iostream>
using namespace std;

void Printer (int* val,string seperator = "\n")
{
    cout << val<< seperator;
}

int main(void) 
{    
    const int consatant = 20;
    //Printer(consatant);//Error: invalid conversion from 'int' to 'int*'
    Printer(const_cast<int *>(&consatant));
    
    return 0;
}

出现这种情况的原因,可能是我们所调用的方法是别人写的。还有一种我能想到的原因,是出现在const对象想调用自身的非const方法的时候,因为在类定义中,const也可以作为函数重载的一个标识符。

使用const_cast去掉const属性,其实并不是真的改变原类类型(或基本类型)的const属性,它只是提供了一个接口(指针或引用 ),使你可以通过这个接口来改变类型的值。也许这也是const_cast只能转换指针或引用的一个原因吧。

 

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