为什么“具有const成员的结构”类型的指针不能指向“具有非const成员的结构”？

Question

该代码无法编译：

struct s_t {
    int a;
};

struct c_s_t {
    const int a;
};

s_t s;
c_s_t *c_s = &s;

ibug@ubuntu:~ $ g++ -fsyntax-only t.cpp
t.cpp:10:15: error: cannot convert ‘s_t*’ to ‘c_s_t*’ in initialization
 c_s_t *c_s = &s;
               ^

但是，此代码可以完美地编译：

int a, *pa = &a, **ppa = &pa, ***pppa = &ppa;
const int * const * const * const cpcpcpa = pppa;

我知道在任何级别上具有更高CV资格的指针都可以指向在任何级别上具有更低CV资格的对象，但是为什么结构不一样？

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上面的问题陈述是一个更复杂问题的MCVE，其中我的朋友正在尝试在t_s_t<T>和t_s_t<const T>之间转换指针，其中t_s_t是具有一个模板参数typename的模板结构类型，而T是一个任意类型。

Answer 1

原因是s_t和c_s_t是不同的类型。

即使将c_s_t定义为：

struct c_s_t {
    int a; // <-- non-const!
};

然后：

s_t s;
c_s_t *c_s = &s;

它仍然无法正常工作。

Answer 2

类型错误是您的问题，您只是在尝试分配错误的类型。

这将工作：

s_t s;
s_t *c_s = &s; //types are matching

Answer 3

这两个是不同的结构，它们是不可转换的。 它们具有相同的成员这一事实无关紧要，即使您从c_s_t删除了const ，它也不会改变任何东西。

您的其他示例之所以有效，是因为您将修饰符应用于一种类型。 例如，这是完全合法的：

struct s_t {
    int a;
};

s_t s;
const s_t const* cs = &s;

Answer 4

我了解在任何级别上具有更高CV资格的指针都可以指向在任何级别上具有较低CV资格的对象

这实际上是不对的，至少不是您所描述的那样。 只能任意添加最高的CV限定词（当然，指针本身也可以添加CV限定词！），在C和C ++中都是这种情况。

这是“任何级别”概念的反例，直接取自当前标准草案的[conv.qual/3] ：

[注意：如果程序可以将类型T**的指针分配给类型const T**的指针（也就是说，如果允许下面的第1行），则程序可能会无意中修改const对象（这样做就可以了）在第2行）。 例如，

 int main() { const char c = 'c'; char* pc; const char** pcc = &pc; // #1: not allowed *pcc = &c; *pc = 'C'; // #2: modifies a const object } 

—尾注]

无论如何，然后您会问：

但是为什么结构不一样呢？

当然，您可以将const T*指向T ，但这不是您要做的。 此规则不适用于递归。 类可以容纳一个以上的成员，因此您的方法通常无法正常使用（单成员类不需要特殊的规则）。

在这种情况下，这两个类在布局上是兼容的，因此我希望reinterpret_cast在大多数情况下都起作用：

struct s_t {
    int a;
};

struct c_s_t {
    const int a;
};

int main()
{
   s_t s;
   c_s_t *c_s = reinterpret_cast<c_s_t*>(&s);
}

（ 现场演示 ）

但是，似乎在布局兼容性优点上的别名实际上定义不明确，因此最终最好还是重新考虑设计。

tl; dr：不同的类型是不同的类型。