通过 const 指针修改用 new 创建的对象是否合法？答案

【问题标题】：Is it legal to modify an object created with new through a const pointer?通过 const 指针修改用 new 创建的对象是否合法？
【发布时间】：2014-05-12 23:24:14
【问题描述】：

所以this answer 让我想到了将new 的结果分配给指向const 的指针的场景。 AFAIK，没有理由你不能合法地 const_cast constness 在这种情况下实际修改对象：

struct X{int x;};

//....
const X* x = new X;
const_cast<X*>(x)->x = 0; // okay

但后来我想 - 如果你真的想要 new 创建一个 const 对象怎么办。所以我尝试了

struct X{};

//....
const X* x = new const X;

它编译好了！！！

这是 GCC 扩展还是标准行为？我在实践中从未见过这种情况。如果它是标准的，我会尽可能开始使用它。

【问题讨论】：

new obviously doesn't create a const object. 为什么这么说？
@LightnessRacesinOrbit 已编辑。
new doesn't create a const object 为什么这么说？
在 Luchian 得到他的启示之前，如果 T 是一个非 const 限定类型并且你写 const T *ptr = new T;，那么 new 显然没有' t 创建一个 const 对象 :-) 在这种情况下，将 const 从ptr 中转换出来并使用结果来修改对象是合法的。
@SteveJessop：当然，但这与new 无关。就像int obj = 2; const int* ptr = &obj; *const_cast<int*>(ptr) = 3; 我在这里没有看到任何令人惊讶的地方。

标签： c++ constants language-lawyer

【解决方案1】：

new 显然不会创建 const 对象（我希望如此）。

如果您要求new 创建一个const 对象，您将获得一个const 对象。

没有理由你不能合法地 const_cast 去掉常量并实际修改对象。

有。原因是语言规范明确地将其称为未定义的行为。所以，在某种程度上，你可以，但这几乎没有任何意义。

我不知道您对此有何期望，但如果您认为问题在于是否分配到只读内存中，那远不是重点。那没关系。编译器可以假设这样的对象不能相应地更改和优化，最终会得到意想不到的结果。

【讨论】：

+1 指出因为你可以做某事并不意味着你应该去做。
所以const X* x = new X 是一个指向常量对象的指针？即使new X 没有创建新对象？
明确一点，你被允许delete那个const指针对吧？不然怎么摆脱呢？
@Mysticial：我会说delete 会清理内存，不管它占用的是什么。 AFAIK 该类型仅用于确定应清理对象的方式（析构函数）并确定即将释放的内存块的大小。
@LuchianGrigore，如果您创建一个非常量对象，然后将其分配给一个常量对象指针，我相信您能够将其 const_cast 回一个非常量指针并对其进行修改。但我同意这个答案，你已经创建了一个 const 对象，所以它必须保留。

【解决方案2】：

const 是类型的一部分。无论您为对象分配动态、静态还是自动存储持续时间都没有关系。它仍然是const。抛弃 constness 并改变对象仍然是未定义的操作。

constness 是类型系统为我们提供的一种抽象，用于在非可变对象周围实现安全性；它这样做在很大程度上是为了帮助我们与只读存储器进行交互，但这并不意味着它的语义仅限于这种存储器。事实上，C++甚至不知道什么是只读内存，什么不是只读内存。

除了可以从所有常规规则中推导出来，对于动态分配的对象也不例外 [lol]，标准明确提到了这一点（尽管在注释中）：

[C++03: 5.3.4/1]: new-expression 尝试创建 type-id (8.1) 或 new-type-id 的对象它被应用到。该对象的类型是分配的类型。此类型应为完整的对象类型，但不是抽象类类型或其数组（1.8、3.9、10.4）。 [注意： 因为引用不是对象，所以引用不能由 new-expressions 创建。 ] [注意： type-id 可能是 cv-qualified 类型，在这种情况下， 创建的对象>new-expression 具有 cv-qualified 类型。 ] [..]

[C++11: 5.3.4/1]: new-expression 尝试创建 type-id (8.1) 或 new-type-id 的对象它被应用到。该对象的类型是分配的类型。此类型应为完整的对象类型，但不是抽象类类型或其数组（1.8、3.9、10.4）。是否支持过度对齐的类型是实现定义的（3.11）。 [注意：因为引用不是对象，引用不能由new-expressions创建。 —结束注] [注： type-id 可能是 cv-qualified 类型，在这种情况下，对象由new-expression 有一个 cv-qualified 类型。 —end note ] [..]

[C++11: 7.1.6.1/4] 中还给出了一个用法示例。

不确定您还期望什么。我不能说我自己曾经这样做过，但我看不出有什么特别的理由不这样做。可能有一些技术社会学家可以告诉您统计数据，说明我们很少动态分配某些东西，只是将其视为不可变的。

【讨论】：

我从来没有在任何地方看到过new const ...（但我想我知道，只是觉得这很有趣）
@LuchianGrigore：我不能说我自己曾经使用过它，但我不明白为什么它应该被视为比在堆栈上创建的 const 对象更有效"，原来如此。
7.1.6.1/4也有例子
这有效吗？ int x = 0; const int *px = new (&x) const int(0); x = 1; cout << *px; ?
@JohannesSchaub-litb：我认为x = 1; 是未定义的行为，因为您使用的对象不再存在（其存储已被重用）。当然，您必须销毁*px 并使用placement new 将原始类型的对象int 放回它超出范围之前。

【解决方案3】：

我的看法是：

X 和 const X 以及指向它们的指针是不同的类型
存在从 X* 到 const X* 的隐式转换，但反之则不然
因此以下是合法的，x 在每种情况下都具有相同的类型和行为

常量 X* x = 新 X; 常量 X* x = 新常量 X;

剩下的唯一问题是在第二种情况下是否可能调用不同的分配器（可能在只读内存中）。答案是否定的，标准中没有这样的规定。

【讨论】：