c++ - c+ +'s ` const` promise 有什么好处？

Question

我试图更深入地理解 c++ 的 const 语义，但我无法完全理解 constness 保证的真正值(value)。正如我所见，constness 保证不会发生突变，但请考虑以下(人为的)示例:

#include <iostream>
#include <optional>
#include <memory>

class A {
public:
  int i{0};

  void foo() {
    i = 42;
  };
};

class B {
public:
  A *a1;
  A a2;

  B() {
    a1 = &a2;
  }

  void bar() const {
    a1->foo();
  }
};

int main() {
  B b;
  std::cout << b.a2.i << std::endl; // output is 0

  b.bar();

  std::cout << b.a2.i << std::endl; // output is 42
}

因为 bar 是 const，所以人们会假设它不会改变对象 b。但是在它被调用之后 b 发生了变化。如果我这样写方法 foo

void bar() const {
    a2.foo();
}

然后编译器会按预期捕获它。因此，似乎可以很容易地用指针绕过编译器。我想我的主要问题是，我如何或是否可以 100% 确定 const 方法不会对调用它们的对象造成任何突变？还是我对 const 有完全错误的期望？

为什么 c++ 允许在 const 方法中通过指针调用非常量方法？

编辑:

感谢 Galik 的评论，我现在发现了这个:

http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2015/n4372.html

嗯，这正是我要找的!谢谢!而且我发现 Yakk 的回答也很有帮助，所以我会接受他的回答。

Answer 1

const 告诉调用者“这不应该改变对象”。

const 帮助实现者解决一些错误，在这些错误中，意外改变状态会产生错误，除非实现者将其丢弃。

const 数据(不是引用，实际数据)向编译器保证任何修改此数据的人都在做未定义的行为；因此，编译器可以自由假设数据从未被修改。

std 库中的 const 对线程安全做了一定的保证。

所有这些都是 const 的使用。

---

如果一个对象不是const，任何人都可以自由地const_cast离开const对象的引用并修改它。

如果对象是 const，编译器将无法可靠地诊断出您是否丢弃了 const，并生成了未定义的行为。

如果您将数据标记为 mutable，即使它也被标记为 const 也不会。

std 提供的基于 const 的保证受限于您按照这些保证依次传递给 std 的类型。

---

const 不会强制给程序员太多。它只是试图提供帮助。

没有任何一种语言可以使恶意程序员变得友好； C++ 中的 const 不会尝试。相反，它试图使编写 const 正确代码比编写 const 错误代码更容易。