为什么 bsearch 返回一个 void *？

Question

void * bsearch ( const void * key,
                 const void * base,
                 size_t num,
                 size_t size,
                 int ( * comparator ) ( const void *, const void * ) );

如果我传入const void * base，bsearch 不应该也返回const void * 结果吗？

Answer 1

我认为这是 C 类型系统中最大和最烦人的缺陷。另一个例子是strchr，这个函数有完全相同的问题：它返回一个指向用户传入资源的指针。这个函数需要对 const 和非 const 输入参数都有用。你看到的是一种妥协。

我觉得这样的访问者最烦人：

const struct list *list_next(const struct list *x) { return x->next; }

对于内部使用，宏是一个很好的“多态”实现

#define LIST_NEXT(x) ((x)->next)

但对于外部使用，您必须使用bsearch 妥协或两个单独的函数list_next 和list_next_const。

Answer 2

将限定符添加到指向类型是一种隐式转换，而删除限定符需要显式转换。

bsearch() 的原型的编写方式允许以下两种用法，而无需显式转换：

int needle = 0xdeadbeef;

int foo[42] = { ... };
int *p = bsearch(&needle, foo, 42, sizeof *foo, cmpi);

const int bar[42] = { ... };
const int *q = bsearch(&needle, bar, 42, sizeof *bar, cmpi);

但是，这意味着可以使用 bsearch() - 以及许多其他 libc 函数 - 在没有警告的情况下删除 const-qualification，例如，如果我们编写了

int *q = bsearch(&needle, bar, 42, sizeof *bar, cmpi);

这是完全合法的：只有在我们实际使用 q 来修改 bar 时才会发生未定义的行为。

您还应该记住，对指针参数进行 const 限定只会影响哪些参数在没有强制转换的情况下被接受，但并不能保证函数不会修改指向的对象。这只是几乎所有现有代码都遵循的约定，但语言语义并未强制执行。

特别是，编译器不能在调用代码中使用此信息进行优化 - 编译器需要查看函数体，因为从指针中删除 const 限定并修改指向的对象是合法的本身并未声明为const。

过去，我认为额外限制限定指针参数会强制执行不变性，但仔细重新阅读第 6.7.3.1 节让我相信情况并非如此：对指向的对象施加的约束-to by restrict-qualified pointers 只有在指针实际用于访问对象时才生效，但调用代码不能仅从原型做出该假设...

Answer 3

当您搜索某些内容时，您可以在找到该内容后对其进行修改，这是一个有效的请求。如果搜索功能不允许您这样做，那就太严格了。当然，这样的修改可能会破坏后续搜索，但那是另一回事。

参数是const，作为bsearch自身不会修改的promise，这是合理的。