通过 memcpy 将“指向 const 的指针”复制到“指向非 const 的指针”

Question

const void *a = something;
void *b = a;

返回警告：

警告：初始化从指针目标类型中丢弃“const”限定符 [-Wdiscarded-qualifiers]

通过memcpy将指向const的指针复制到指向非const的指针以避免警告是否安全（定义明确的行为）？

/* Linear search */
void *vector_lsearch(const void *key, const void *base, int (*comp)(const void *, const void *))
{
    const struct vector *vector = CONST_VECTOR(base);
    void *cast[1];
    void *data;

    /* Skip const to non const warning */
    data = *(void **)memcpy(cast, &base, sizeof base);

    for (size_t item = 0; item < vector->size; item++)
    {
        if (comp(data, key) == 0)
        {
            return data;
        }
        data = (unsigned char *)data + vector->szof;
    }
    return NULL;
}

Answer 1

该警告来自于将 const 限定符作为初始化的一部分。 只需添加显式演员表也可以避免警告。

const void *a = something;
void *b = (void *)a;

该标准的第 6.5.4 节描述了对指针隐式转换的约束：

涉及指针的转换，除了 6.5.16.1 的约束允许的情况外，应通过显式转换来指定。

显式转换指针的唯一限制是：

指针类型不应转换为任何浮点类型。 浮动类型不应转换为任何指针类型。

第一条规则 6.5.16.1 的相关部分具有以下简单分配规则：

左操作数具有原子、限定或非限定指针类型，并且（考虑左操作数在左值转换后将具有的类型）两个操作数都是指向兼容类型的限定或非限定版本的指针，并且左侧指向的类型具有所有右边指向的类型的限定符；

最后，关于限定符的第 6.7.3 节有：

如果尝试通过使用具有非 const 限定类型的左值来修改使用 const 限定类型定义的 object，则行为未定义。

如果具有非 const 限定类型的左值可以访问使用 const 限定类型定义的对象，那么这句话不会提供太多价值。 这表明您可以将 const void * 显式转换为 void * 并避免警告而不会引入未定义的行为，因为警告特别涉及通过简单赋值对隐式转换的无效使用，而不是一般反对丢弃 const 限定符。

Answer 2

复制指针是安全的。 潜在的安全问题是当您使用b时。 由于它被声明为指向非常量数据的指针，因此您可以通过指针进行赋值，例如*(int *b) = 1; 如果something是常量数据，这将导致未定义的行为。

如果您使用void *指针作为最终将指针传递给 function 的管道，该指针会将指针转换回其原始类型（就像qsort()使用其指针参数的方式一样），您应该能够忽略这个警告。 您会期望 function 将其转换回指向const的指针，而不是尝试通过它进行分配。

我不认为有一种方法可以声明一个可以用作 const 或非常量数据的管道的通用指针。 如果您将其声明为非 const，则在为它分配 const 指针时会收到警告； 如果您将其声明为 const，您将无法将其用于需要非常量指针的函数。

Answer 3

初始化void *b = a; 是无效的 C，它违反了简单赋值规则 C17 6.5.16.1（初始化遵循赋值规则），其中规定为了使表达式有效：

...左侧指向的类型具有右侧指向的类型的所有限定符。

您可能希望使用-pedantic-errors进行编译以获取错误而不是针对 C 语言违规的警告。

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至于定义明确的行为——只要你使用正确类型的实际数据取消引用指针，它就是明确定义的行为，指针本身的类型并不重要。

我什至不明白你为什么需要转换为void* ，因为你的回调格式是这样的：

int (*comp)(const void *, const void *)

所以唯一的问题是外部 function 的返回类型，可以简化为这样的：

void* vector_lsearch (const void* key, const void* base, int (*comp)(const void*, const void*))
{
    const struct vector* vector = CONST_VECTOR(base);
    void* result = NULL;
    unsigned char* data = (unsigned char*)base;

    for (size_t i=0; i < vector->size; i++)
    {
        if (comp(&data[i*vector->szof], key) == 0)
        {
            result = data;
            break;
        }
    }
    return result;
}

CONST_VECTOR是可疑的，闻起来像你在宏或什么后面隐藏一个演员？