為什么我可以在 constexpr 函數中修改 const_cast-ed 對象？

Question

我一直以為：

• 寫入const_cast ed 變量是 UB
• constexpr 中不允許使用 UB

所以我很困惑為什么這段代碼會編譯：

constexpr int fn(){
    int v = 42;
    return [v]() {
        const_cast<int&>(v)+=5;
        return v;
    }();
}
static constexpr auto val = fn();
int main() {
    return val;
}

注意：我知道沒有理由不允許這樣做，因為結果應該是顯而易見的，我對為什么允許這樣做的法律解釋更感興趣。

Answer 1

這部分是真的：

constexpr 中不允許使用 UB

這部分不是：

寫入const_cast -ed 變量是 UB

實際規則是，來自[dcl.type.cv]/4 ：

任何在其生命周期 ([basic.life]) 期間修改 ([expr.ass], [expr.post.incr], [expr.pre.incr]) 的嘗試都會導致 const 對象 ([basic.type.qualifier])在未定義的行為中。

請注意，相關部分是對象是否為const － 而不是您到達它的任何路徑是否為const 。 在這種情況下， v不是const對象，也不是復制它時在 lambda 中創建的對象。

但是，如果您將v聲明為const ，那么在 lambda 中聲明的那個也將被聲明為const ，因此嘗試修改它將是未定義的行為。 結果，您的代碼將不再編譯。

Answer 2

lambda 表達式轉換為類似於以下內容：

struct unnamed {
    int v;
    int operator()() const {
       const_cast<int&>(v)+=5;
       return v;
    }
};

沒有const_cast你不能在operator()內部修改v因為運算符是一個const方法，但v本身不是const 。

相同的情況

struct foo {
    int x = 0;
    void operator() const {
        const_cast<int&>(x) += 42;
    }
};

那么這是“好的”：

foo f;
f();

雖然這是未定義的：

const foo f;
f();