c++ - 将 int * const 转换为 long int * const 警告

Question

这很可能以前曾以其他方式被问过(如果不是，我会感到惊讶)但如果是的话，我正在努力寻找它。

给定:

#include <iostream>
#include <string>

int main()
{
    int * const pi = new int(1);
    long int * const pl = reinterpret_cast<long int * const>(pi);
    std::cout << "val: " << *pl << std::endl;
    return 0;
}

我收到警告:

<source>: In function 'int main()':
<source>:7:27: warning: type qualifiers ignored on cast result type [-Wignored-qualifiers]
    7 |     long int * const pl = reinterpret_cast<long int * const>(pi);
      |                           ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
ASM generation compiler returned: 0
<source>: In function 'int main()':
<source>:7:27: warning: type qualifiers ignored on cast result type [-Wignored-qualifiers]
    7 |     long int * const pl = reinterpret_cast<long int * const>(pi);
      |                           ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Execution build compiler returned: 0
Program returned: 0
val: 1

但我不确定为什么会收到此警告，因为重铸也应该是一个 const 指针 - 只是指向不同的类型。我想实现相同的代码(如果忽略警告则有效)，但没有警告。

Answer 1

long int * const 是指向可变数据的不可变指针。

reinterpret_cast 返回一个临时对象。对于大多数临时对象(包括这个)，顶级类型的不变性是无关紧要的。

这个:

long int * const pl = reinterpret_cast<long int * const>(pi);

与

相同

long int * const pl = reinterpret_cast<long int *>(pi);

编译器会警告你，因为你可能认为输入 const 做了一些事情，但你错了，它什么也没做。

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现在，这与您的要求没有直接关系，但我不提这一点是失职的:

std::cout << "val: " << *pl << std::endl;

导致您的程序表现出未定义的行为。指向的对象不是 long int，它是 int，并且您正在将其作为对象访问，但其类型不是。

reinterpret_cast 不是“将这些字节视为不同的类型”，尽管很多人都这样对待它。在 C++ 标准下，此类操作几乎总是未定义的行为。

将对象 A 的字节解释为类型 B 的对象(当它们是适当的普通类型时)的正确方法是使用类似 memcpy 的东西。

int * const pi = new int(1);
long int l = 0;
static_assert( sizeof(*pi) == sizeof(l) );
::memcpy( &l, pi, sizeof(l) ); // or l = std::bit_cast<long int>(*pi) in C++20
std::cout << "val: " << l << std::endl;

如果实现定义了输出，这是合法的，因为您可以自由地复制足够简单类型的字节，并且 long int 需要没有陷阱值。

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在 C++ 中，没有合法的方法可以将一 block 内存作为 long int 和 int 进行读/写。在 C++ 中允许执行的别名(将一种类型视为另一种类型)的数量是有限的，因为违反别名会使某些真正强大的优化变得不可能或不切实际。

许多程序忽略了这一事实，并在您执行此类操作时依赖编译器生成“原始”程序集。他们正在生成表现出未定义行为的代码。