【转】C++标准转换运算符const_cast

2022-11-15 15:26:39

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 = ;

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 = ;

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 = ;

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 = ;

const int* const_p = &constant;

int* modifier = const_cast<int*>(const_p);

*modifier = ;

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 = ;

    //Printer(consatant);//Error: invalid conversion from 'int' to 'int*'

    Printer(const_cast<int *>(&consatant));

    return ;

}

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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