具有指向非常量指针和指向相同地址的常量参数的指针的函数调用

Question

我想编写一个输入数据数组并使用指针输出另一个数据数组的函数。

我想知道src和dst都指向同一个地址会导致什么结果，因为我知道编译器可以针对const进行优化。它是未定义的行为吗？ （我标记了C和C ++，因为我不确定答案是否可能会有所不同，并且我想了解两者。）

void f(const char *src, char *dst) {
    dst[2] = src[0];
    dst[1] = src[1];
    dst[0] = src[2];
}

int main() {
    char s[] = "123";
    f(s,s);
    printf("%s\n", s);
    return 0;
}

除了上面的问题，如果我删除原始代码中的const，这是否定义明确？

Answer 1

具有和不具有const限定符的定义良好。

首先要寻找的是严格的别名规则¹。如果src和dst指向同一对象，则它们必须具有compatible types；否则，它们必须具有char*。 char const*和const兼容。

关于dst == src限定词，您可能会争辩说，由于当src您的函数有效地修改了src指向的内容时，const不应该被视为const。这不是const的工作方式。需要考虑两种情况：

1. [当一个对象被定义为char const data[42];时，如const中一样，对其进行修改将导致未定义的行为。
2. [如char const* pdata = data;中那样定义了对const对象的引用或指针，只要未定义为

   int main()
   {
       int result = 42;
       int const& presult = result;
       const_cast<int&>(presult) = 0;
       return presult; // 0
   }

   ²（请参见1。），on就可以修改基础对象。因此，以下是明确定义的：

What is the strict aliasing rule?

---

^1）Is const_cast safe?^2） const_cast

Answer 2

使您的生活更简单，并使用std::array。无论如何，这是因为s本身不是静态的，并且在参数中使用const意味着“我不会更改此[[在函数体中]”，而不是它必须是const本身。

Answer 3

虽然行为的定义是正确的，但是-[正确的是编译器可以按照您的意思“优化const”。

也就是说，编译器不能

假定仅由于参数是const T* ptr，ptr指向的内存就不会通过另一个指针更改。指针甚至不必相等。 const是一种义务，而不是保证-您（=该函数）有义务不通过该指针进行更改。

为了真正获得保证，您需要使用restrict关键字标记指针。这是C99的关键字，不幸的是，到目前为止，它还没有引入C ++。但是，许多编译器都支持__restrict。

查看此帖子：

Realistic usage of the C99 'restrict' keyword?

关于restrict关键字的使用方式。