修改 const 值的“未定义”机制答案

【问题标题】：mechanism for "undefined-ness" of modifying the value of a const修改 const 值的“未定义”机制
【发布时间】：2014-10-10 03:19:54
【问题描述】：

我已阅读，在某些 C 标准中它是未定义的（可能是 99？）当 const 被修改时会发生什么。但是一个学生给了我一些代码，我修改了。

我看不出常量变量a 的地址有什么特别之处。我验证了&a 和b 是相同的，所以编译器并没有巧妙地指向其他位置。然而，当我分配 *b 时，const 值并没有改变。

我没有进行优化。当我使用-g 标志进行编译以调试并单步执行代码时，我得到了我期望的结果（变量a 的内存位置发生了变化）。然而，下面显示的代码并未反映 a 的更新值。

这是不是即使在调试模式下，temps 现在也被放置在寄存器中，没有优化？

#include <iostream>

using namespace std;

int main(){
    const int a = 15;
    cout << a << '\n';
    int * b= (int*)&a;
    cout << &a << "\n";
    cout << b << "\n";
    *b = 20;
    cout << *b << '\n';
    cout << a << '\n';

    int x = a;
    cout << x << '\n';
    x = *b;
    cout << x << '\n';
    return 1;
}

【问题讨论】：

所以您承认这是未定义的行为，但随后您问为什么它的行为不像您预期的那样（不管是什么）？根据定义，“未定义的行为”意味着该行为不必有意义。
我希望如果我写入一个内存位置，并且如果一个变量代表那个内存位置，那么我会成功地创建一个错误。如果代码经过优化并将值放在其他地方（如寄存器），那么我会理解这种机制。我想询问变量的地址并没有真正得到尊重，因为它是 const。
我们看到很多关于 SO 的未定义行为问题，我认为社区有时对它们的反应是不幸的。这不是一个典型的问题，有时像Deep C presentation does 这样在引擎盖下达到顶峰可以提供信息。

标签： c++ pointers constants undefined-behavior constantfolding

【解决方案1】：

这也是 C++ 中的 undefined behavior，我们可以通过查看 C++ 标准草案草案 7.1.6.1 cv-qualifiers 段落 4 看到这一点：

[...]任何在 const 对象的生命周期 (3.8) 期间对其进行修改的尝试都会导致未定义的行为。

未定义的行为意味着结果是不可预测的，这实际上意味着任何结果都是可能的，即使是乍一看违反直觉的结果。

使用-O0 对godbolt 进行快速实验，因此没有进行任何优化，这表明编译器只是将文字值15 用于a，而不是从内存中检索并打印出来：

movl    $15, %esi   #,

所以编译器正在执行constant folding，因为它假设因为a 是常量，所以它可以在任何它看到a 的地方使用值15。这是完全合理的，因为你告诉它a 是不变的。

【讨论】：