static_cast 對 void* 的 const 引用

Question

我有一個對 void* 的 const 引用：

void* p;
void* const& x = p;

我想將它轉換為對 T* 的 const 引用（對於某些struct T {}; ）。 在我能想到的三種方法中，我默認的static_cast選擇不起作用：

T* const& y = static_cast<T* const&>(x);       // doesn't work
T* const& y = reinterpret_cast<T* const&>(x);  // works
T* const& y = (T* const&) x;                   // works

GCC 給出以下錯誤：

error: invalid static_cast from type ‘void* const’ to type ‘T* const&’
       T* const& y = static_cast<T* const&>(x);

我想了解它的含義，以及是否有辦法解決它。

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編輯（2019-11-26）：

評論和答案中有關於T* const& （和void* const& ）是否為

1. 對T*的 const 引用； 或者
2. 對const T*的引用。

評論中的共識似乎是選項 2。但是從以下示例中，在我看來它是選項 1。

假設我有一個帶有非常量函數f() T類：

struct T
{
  void f() {};  // NB: non-const
};

我們可以考慮兩種選擇：

const T*  x;
T* const& y;

通過它們調用f()會產生不同的效果：

x->f();   // compile-time error (passing ‘const T’ as ‘this’ argument discards qualifiers)
y->f();   // works fine

這不表明選項 1 是正確的嗎？ 有人可以為我調和嗎？

Answer 1

您不能將引用綁定到任何其他類型（除了相同類型的較少 cv 限定版本或某些涉及通過特殊類型（如unsigned char& ）讀取單個字節的微妙事物）。 如果您使用reinterpret_cast （包括通過 C 風格的強制轉換）強制執行該問題，則使用結果（而不是通過將其返回）是未定義的行為。

您可以（僅使用static_cast ）將void*值轉換為T* ，並且您可以提供諸如

const auto y=[&] {return static_cast<T*>(p);};

這樣您就可以通過稍后在任何地方編寫y()來跟蹤p的當前值。 （由於它按值返回，因此您確實無法根據需要編寫y()=new T 。）

Answer 2

這就是語言轉換的工作方式。 這是一個簡單的，缺少概述的內容：

• const_cast在具有不同cv資格的類型之間轉換。
• static_cast用於安全轉換。 整數轉換，轉換運算符或轉換構造函數是static_cast可以執行的一些示例。
• dynamic_cast適用於多態
• reinterpret_cast是不得已的選擇，通過重新解釋基礎位模式，基本上可以進行任何轉換。
• 顯式C樣式轉換被認為是C的遺留物。它將在上下文中使用“最佳”轉換。 在您的示例中，它等效於reinterpret_cast 。

從void*到T*轉換（都保存cv）是有效的，前提是原始指針的類型為T*又在指向的位置處存在類型為T的對象。 如您所見，如果條件不成立，則轉換是“危險的”，即您擁有UB（無效程序）。 因此，您只能使用reinterpret_cast做到這一點。

Answer 3

查看不想通過某個指針修改值的原始問題，以下應該有效。 模板化它應該給出相同的結果。 如果需要，請引入參考文獻，但結果相同。

void myfunc1(int* intptr)
{
    (*intptr)++;
    std::cout << "In myfunc1 "<< *intptr<<"\n";
}

void myfunc2(const int* intptr)
{
    //(*intptr)++; //modification not possible
    std::cout << "In myfunc2 " << *intptr << "\n";
}

int main()
{       
    int* val = new int;
    *val = 32;

    void*  p = val; 

    std::cout << "Before myfunc1 " << *val << "\n";
    myfunc1(static_cast<int*>(p));
    std::cout << "After myfunc1 "<<*val<<"\n";

    //no modification via pointer to const
    const int* x = static_cast<const int*>(p);
    myfunc2(x);
    std::cout << "After myfunc2 " << *val << "\n";

Answer 4

沒有const參考。 在C ++中， 引用是不可分配的（只能對其進行初始化）。 同樣， void* const&並不意味着對void *的const引用。 相反，它意味着對指向void的const指針的引用。 在下面的語句中，您只是初始化一個引用，因此您無需在static_cast提及引用。

T* const& y = static_cast<T* const&>(x);

正確的形式是：

T* const& y = static_cast<T* const>(x);

更新＃1

評論和答案中有一個討論，關於T * const＆（和void * const＆）是否為

1和2都不是。請注意const T*與T* const不同。 前者是指向const T的非const指針，而后者是指向非const T的const指針。因此， T* const&表示對指向非const T的const指針的引用。

同樣關於以下示例，

struct T
{
  void f() {};  // NB: non-const
};

給定const T* x; ，則無法調用x->f(); 。 因為x是指向const T的指針，但是函數f需要一個非const T，所以您不能使用const變量來初始化非const變量，因為這會丟棄const限定符。