c++ - 引用类型的数据成员提供 "loophole"围绕 const 正确性

Question

我最近偶然发现了以下关于 const 正确性的“漏洞”:

struct Inner {
  int field = 0;
  void Modify() {
    field++;
  }
};

struct Outer {
  Inner inner;
};

class MyClass {
public:
  Outer outer;
  Inner& inner; // refers to outer.inner, for convenience

  MyClass() : inner(outer.inner) {}

  void ConstMethod() const {
    inner.Modify();  // oops; compiles
  }
};

似乎还有可能利用这个漏洞来修改声明为 const 的对象，我认为这是未定义的行为:

int main() {
    const MyClass myclass;
    std::cout << myclass.outer.inner.field << "\n";  // prints 0
    myclass.ConstMethod();
    std::cout << myclass.outer.inner.field << "\n";  // prints 1
}

这让我很害怕，因为我似乎刚刚在一个不使用 const_cast 的程序中调用了与 const 正确性相关的未定义行为，或者使用 C 风格的强制转换来抛弃 constness。

所以，我的问题是:

• 我是否正确地说上述程序具有未定义的行为？
• 如果是这样，这是语言错误吗？上面的程序中是否有一行可以说不应该(可以合理地不编译)？
• 在实践中是否应遵循一些准则以避免此类未定义行为？

Answer 1

Any modifications const 对象是未定义的行为，而代码片段确实做到了。

程序不是格式错误的(这将导致编译错误)，因为在初始化 inner 时，cv-qualifiers 还没有生效。

从编译器的角度来看，发出警告需要它分析通向 inner.Modify() 的所有代码路径并证明 inner 必须 指的是一个 const 对象，这在一般情况下是不可能的。

最好的建议可能是没有内部指针/引用，这无论如何都是邪恶的。