const_cast const STL 容器，是未定义的行为吗？答案

【问题标题】：const_cast const STL container, is it undefined behavior?const_cast const STL 容器，是未定义的行为吗？
【发布时间】：2016-01-26 12:37:17
【问题描述】：

我知道 const_cast 的使用不会引入未定义的行为（即，它可以安全使用），只要您的变量 const_casting 最初没有定义为 const 或者如果它最初被定义为const，您不会通过其const_casted 别名对其进行修改。

然而，众所周知，大多数 STL 容器（例如，std::vector、std::set）动态分配其内部缓冲区。基于这一事实，我认为将const 定义的std::vector 放在只读内存中是不可能的。

当然，如果上述情况成立，我会假设这种 STL 容器即使它们被定义为 const，例如：

std::vector<int> const v;

const_cast他们并通过他们的const_casted 别名更改他们是合法的，不会导致任何未定义的行为。

上述假设成立还是我错了？

【问题讨论】：

如果标准说是UB，那就是UB。优化器使用它来做各种疯狂的事情，假设 const 对象不会被修改。
注意，在常量向量的情况下，编译器不需要动态分配内存（避免分配标准子句），事实上，可以放置常量向量完全在静态只读内存中。
@101010 我认为您选择我的答案为“解决方案”有点太快了。它还不是（在我写这篇文章的时候）你的问题的真正答案。到目前为止，我刚刚解决了动态分配的内存必须是可变的假设。
如果你想要一个对象是可修改的，不要说它不是。

标签： c++ c++11 stl undefined-behavior const-cast

【解决方案1】：

C++ 标准明确指出，为通过new const T 创建的对象丢弃const 并对其进行修改是未定义行为。

例如，C++11 标准在其 §7.1.6.1/4 中包含此示例：

const int* ciq = new const int (3); // initialized as required
int* iq = const_cast<int*>(ciq); // cast required
*iq = 4; // undefined: modifies a const object

标准中的示例是非规范性的，只是示例，并且可能是错误的。例如，在 C++03 中，几乎所有使用 <iostream> 的示例都是错误的（当时正式有必要还包括 <ostream>，但这不是委员会的意图），以及 C 中的表达式示例++03 §5/4 是错误的，称行为未指定而不是未定义（这可能反映了最初的意图）。但是，上面的例子是正确的。

这表明动态分配的内存不需要是可变的：修改它可以有未定义的行为。

但是，例如，当创建了一个std::string，它的缓冲区分配（如果有）发生在构造函数的执行期间，此时对象还不是const，并且缓冲区没有分配为const。因此，如果分配了缓冲区，则该缓冲区最初不是const。但是对于这个特定的例子，std::string 可以使用小缓冲区优化，它直接在对象中使用存储，然后最初是const（可能分配在只读内存中）。这就涉及到no原来const对象可以修改的规则了。

除了只读内存场景之外，UB 的基本原理还包括它可以为编译器提供优化的可能性。

正如juanchopanza 在a comment to the question 中的注释，

” 优化器使用它来做各种疯狂的事情，假设const 对象不会被修改。

通过修改最初的 const 对象来打破优化器的假设，可能会产生灾难性且实际上无法预测的后果。

【讨论】：