奇怪的const

const在c++中意味着“不可改变”，但在有些情况下我们可以“合法”地绕过编译器去修改一些const数据，比如const_cast就可以剥离一个对象的const属性。然而，我们这样做在多大程度上是“合理”的，却因不同的问题而论，也许一不小心，你就可能掉入陷阱之中。

以下问题，我只分析，不说话，请各位看官自己判断。

 

当目标是一个常数

这件事源于在网上看到的一篇文章，其来源已经不可考，但大意是：就如下C++程序，其输出是什么：

void foo()
{
const int a = 1;
int* p = const_cast<int*>(&a);
*p = 2;
printf(" a= %d\n *p= %d\n &a= %x\n p= %x \n\n", a, *p, &a, p);
}

 

我在VC2008下的实测结果为：

a = 1
*p = 2
&a = 12ff6c
p = 12ff6c

 

好了，问题出现：明明p所指向的就是变量a，但为何打印其值时a!=*p？

这并非是我用错了const_cast，也不是编译器进行了优化的问题。事实上，在各版本的VC与g++下的运行结果均是如此。

以下是VC2008下debug版本的汇编代码：

const int a = 1;
0041146E mov dword ptr [a],1
int* p = const_cast<int*>(&a);
00411475 lea eax,[a]
00411478 mov dword ptr [p],eax
*p = 2;
0041147B mov eax,dword ptr [p]
0041147E mov dword ptr [eax],2
printf(" a= %d\n *p= %d\n &a= %x\n p= %x \n\n", a, *p, &a, p);
00411484 mov esi,esp
00411486 mov eax,dword ptr [p]
00411489 push eax
0041148A lea ecx,[a]
0041148D push ecx
0041148E mov edx,dword ptr [p]
00411491 mov eax,dword ptr [edx]
00411493 push eax
00411494 push 1
00411496 push offset string " a=\t%d\n *p=\t%d\n &a=\t%x\n p=\t%x \n\n"... (415808h)
0041149B call dword ptr [__imp__printf (419318h)]

 

从printf()的四个参数入栈过程中我们可以看出：指针p的确指向变量a了，而变量a处的数值也的确被改写成2了，问题是：当压入a的值的时候，编译器直接压入了其原始数值1。

关键其实在于：const_cast所操作的目标是否为基础数据类型（char, int, float, double等），如果是类（或结构体）对象则又将是另一番情形。

当修改字符串常量

这个问题最早见于一篇文章《Solmyr的小品文系列之一：字符串放在哪里？》，在这里我只不过转述一二。

代码如下：

void foo()
{
char* str1 = "watch";
const char* str2 = "watch";
char str3[] = "watch";

str1[0] = 'm';

std::cout<< str1 << std::endl << str2 << std::endl << str3 << std::endl;
}

 

VC6中Release版本运行结果如下：

match
match
watch

VC2008中Release版本运行结果如下：

watch
watch
watch

 

容易看出：这段代码的运行结果决定于编译器，因为我们改写了不应该被改写的常量数据。更根本的原因是：由于编译器优化，str1与str2实际上指向的是同一份”watch”字符串。

这还带出了另一件事：尽管str1的声明中不带const，但它所指向的字符串数据隐含是const类型的。

注意：这段代码只有Release版本才能顺利执行，Debug版版本运行时会得到一个Access violation 。