const对象的构造答案

【问题标题】：Construction of const objectconst对象的构造
【发布时间】：2012-02-03 01:35:46
【问题描述】：

C++11 §12.1/14：

在构造 const 对象期间，如果对象或其任何子对象的值通过左值访问不是从构造函数的 this 中直接或间接获得的指针，由此得到的对象或子对象的值为未指定。 [示例：

struct C;
void no_opt(C*);

struct C {
    int c;
    C() : c(0) { no_opt(this); }
};

const C cobj;

void no_opt(C* cptr) {
    // value of cobj.c is unspecified
    int i = cobj.c * 100;
    cptr->c = 1;
    // value of cobj.c is unspecified
    cout << cobj.c * 100 << '\n';
}

编译上述示例输出100。我的问题是为什么在进入构造函数之前初始化列表将其设置为0 时，cobj.c 的值应该是未指定的？如果使用非常量对象，这种行为有何不同？

【问题讨论】：

我会注意到，在上面的示例中，cobj.c 是在 cobj 完全构造之前访问的。在我看来，即使对于非 const 对象，这个动作也是可疑的。
@MatthieuM。为什么？对我来说看起来有效（即使您将基类添加到结构 C）。
@VJovic：只要构造函数还没有运行，对象就不是活着的——参见 Sutter 对Constructor Failures (or, The Objects That Never Were) 的看法。如果一个对象还没有活着，访问它是可疑的。我并不是说它一定是未定义或未指定的，只是它“闻起来很糟糕”。
我不明白措辞。 cptr 是从 this 获得的，但引用说“not 获得”（否则如何）？另外，这个引用意味着构造函数体不得修改任何成员，否则 const 对象的行为将未指定？
@visitor：问题是在构造函数返回之前使用cobj。读取权限是有问题的。

标签： c++ constructor constants

【解决方案1】：

真正的const 对象可能会被编译器视为合法常量。它可以假设它们的值永远不会改变甚至将它们存储在const 内存中，例如ROM 或闪存。因此，您需要使用this 提供的非常量访问路径，只要对象实际上不是常量即可。这种情况只存在于对象的构造和销毁过程中。

顺便说一句，我认为不需要对析构函数有相应的要求，因为对象的生命周期已经结束，并且一旦cobj 的析构函数开始，cobj.c 就无法访问。

正如 Matthieu 所提到的，在构造或销毁期间通过this 访问对象是一种强烈的“代码气味”。回顾 C++11 §3.8 [basic.life] ¶1 和 6，构造函数内的 cobj.c 似乎是 UB，原因与它在析构函数内的原因相同，无论对象是 const 还是 §12.1 /14，因为它的生命周期直到初始化完成（构造函数返回）才开始。

它可能会起作用，但它会给优秀的 C++ 程序员敲响警钟，而且从书上看它是非法的。

【讨论】：

C() : c(0) { c=1; } - 所以你的意思是这也是无效的？
这似乎离题了：它没有解决cobj.c 在C 的构造函数运行期间具有未指定值的事实（即使在初始化列表运行之后）。它也没有解决为什么 const 和非 const 对象之间的行为会有所不同（在这方面）。
@MatthieuM。我想我已经涵盖了这两个问题。问题是编译器可以将cobj.c 访问路径识别为具有无法更改的值。无论是什么函数访问它，一个没有常量值的const 对象都是禁止使用的。
啊，我终于明白了你所说的“非常量访问路径”，抱歉太密集了。

【解决方案2】：

引用规则的原因是允许编译器使基于对象的 const-ness 的优化。例如，根据优化，您的编译器可能会替换第二个 cobj.c * 100 在no_opt 和i。更有可能的是，在这个特定的在这种情况下，优化器将抑制 i 及其初始化完全，所以代码似乎可以工作。但这可能不是如果您还输出i，则在更改cptr->c之前的情况下；这一切都取决于关于编译器优化的积极程度。但是允许编译器假设*cptr 不是cobj 的别名，因为cobj 是 const 对象，当您通过*cptr 进行修改时，它不能指向没有未定义行为的 const 对象。

如果对象不是 const，当然不会出现问题；这编译器必须始终考虑到可能的别名 *cptr 和 cobj。

【讨论】：