将const char *传递给需要char *的外部库中的函数

Question

考虑一下我在动态外部库libExternal.dylib具有以下功能：

void print(char* str)
{
    // Changes the first char to 'a' and prints the string
    *str = 'a';
    printf("%s\n", str);
}

接下来，我有一个可执行文件，可加载此外部库并调用函数（省略了错误检查）：

int main(int argc, const char * argv[])
{
    void* hLib = dlopen("libExternal.dylib", RTLD_LAZY | RTLD_LOCAL);

    typedef void(*printFunc)(const char*);
    printFunc func = (printFunc)dlsym(hLib, "print");

    std::string test = "hello";
    func(test.c_str());

    dlclose(hLib);

    return 0;
}

如您所见，库中定义的函数将char*作为参数。 使用dlsym ，我获得了一个采用const char*的const char* 。 而且有效！

我的问题是，这怎么可能？ 动态加载器会忽略const类型吗？ 我真的在任何地方都找不到答案，所以请帮助我！ :)

编辑：我知道此代码是错误的，我只是想了解这怎么可能。

Answer 1

它有效，但这并不意味着它是正确的。

它不会忽略const类型，您正在将外部函数转换为接受const类型的函数：

typedef void(*printFunc)(const char*);
                         ^^^^^^^^^^^

printFunc func = (printFunc)dlsym(hLib, "print");
                 ^^^^^^^^^^^

并尝试使用正确的函数签名来避免由于修改const值而导致的未定义行为 。

Answer 2

将const char *传递给foo(char *str)是未定义的行为（UB）。

它可以工作，可能不行。 它肯定不能在阻止写入const内存的系统上工作。 其他系统宽松，后续操作可能/可能无法按预期工作。

C11草案6.7.3。 6

Answer 3

考虑以下代码：

#include <stdio.h>
int
main(int argc, char **argv)
{
        char a[] = "foo";
        const char *b = a;
        char *c = (char *)b;
        *c = 'a';
        printf("%s\n", b);
        return 0;
}

这在很大程度上相当于您在内部所做的事情。 理论上char *c = (char *)b; *c = 'a'; char *c = (char *)b; *c = 'a'; 是非法的，但实际上在这种情况下它确实起作用。

将const视为API的编写者与该API的用户之间的一种契约，而不是由编译器和运行时严格执行的契约。 存在const的第二个原因是，它允许将字符串文字放入程序中的只读段中，以进行许多有用的优化（例如重复数据删除字符串），但是我认为const主要只是为了提醒程序员。

这就是为什么在大型项目中，我看到将const添加到函数参数有时被称为“ const毒害”的原因。 您毒害了在许多不同的API层之间传递的字符串或结构，以保证不会在这些层中的任何地方对其进行修改。 本身添加const的行为对于发现意外修改发生的位置非常有价值。 您总是可以很轻松地摆脱const并破坏合同，但是如果不这样做，您将更易于阅读和调试程序。 我什至已经做了一些实验，并且编译器没有进行优化，如果编译器期望const被尊重，那优化就不会合理地进行。

有时甚至出于完全正当的理由甚至有必要放弃const。 例如，当您有这样的事情：

struct foo {
    const char *string;
    int dynamic;
};
void
foo_dynamic(struct foo *f, int x)
{
    f->dynamic = 1;
    f->string = malloc(16);
    snprintf(&s->string, 16, "%d", x);
}
void
foo_static(struct foo *f, const char *x)
{
    f->dynamic = 0;
    f->string = x;
}
void
foo_free(struct foo *f)
{
    if (f->dynamic)
        free((void *)f->string);
    free(f);
}

在这种情况下，我们在API中承诺不会在foo的生存期内更改foo->string指向的内容，但是如果我们自己分配它，我们仍然需要能够释放它。 语言 原教旨主义者的 律师可能会说这是未定义的行为（确实如此），并且有解决方案来实现同一件事（有），但这在实践中非常普遍。