Имеет ли следующая программа неопределенное поведение?
#include <iostream>
#include <vector>
struct Foo
{
const std::vector<int> x;
};
int main()
{
std::vector<int> v = {1,2,3};
auto f = new Foo{v};
const_cast<int&>(f->x[1]) = 42; // Legal?
std::cout << f->x[1] << "\n";
}
Обратите внимание, что нет использует const_cast для удаления константности из f->x, но вместо этого удаляет константность из f->x[x], которая предположительно представлена отдельным массивом. Или перевод может предполагать, что f->x[1] неизменен после его создания?
Если бы вы написали свой собственный класс, который был бы точным клоном std::vector, я почти уверен, что код был бы законным. Иногда в стандарте есть дополнительные пункты, говорящие о том, что контейнеры стандартных библиотек имеют специальные свойства (например, std::vector неполного типа вызывает UB); однако я не могу найти ничего подходящего в этом случае.
Если у вас есть библиотека, раздающая const std::vector<int> &s, будьте осторожны, чтобы библиотека не предполагала, что ints не меняются, даже если компилятор не может этого предположить.





Вышеприведенный код не вызывает неопределенное поведение, поскольку базовые данные (int) могут изменяться. Давайте рассмотрим более простой пример.
#include <iostream>
struct IntPtr {
int* data;
};
int main() {
int a = 0;
const IntPtr p { &a };
*p.data = 10;
std::cout << a; // Prints 10
}
Все это совершенно законно, потому что создание IntPtr const приводит к тому, что data является постоянным указателем на int, а НЕ указателем на константу int. Мы можем изменить данные, на которые указывает p.data; мы просто не можем изменить p.data себя.
const IntPtr p { &a };
*p.data = 10; // This is legal
int b;
p.data = &b; // This is illegal (can't modify const member)
Итак, как этот пример применим к std::vector?
Давайте добавим возможность индексации в IntPtr:
class IntPtr {
int* data;
public:
IntPtr() = default;
IntPtr(int size) : data(new int[size]) {}
// Even though this is a const function we can return a mutable reference
// because the stuff data points to is still mutable.
int& operator[](int index) const {
return data[index];
}
};
int main() {
const IntPtr i(100);
i[1] = 10; // This is fine
};
Несмотря на то, что IntPtr является константой, базовые данные изменчивы, потому что он создается путем выделения массива изменяемых целых чисел. То же самое и для std::vector: базовые данные по-прежнему изменяемы, поэтому const_cast это безопасно.
Структура не имеет значения, проблема будет такой же, как
int main() { const std::vector<int> y(1); (int&)y[0] = 42; }