C++ const cast, nie wiem, czy to jest bezpieczne

Question

może wydaje się być głupie pytanie, ale naprawdę muszę to wyjaśnić:

Spowoduje to żadnego niebezpieczeństwa dla mojego programu?

Czy const_cast jest jeszcze potrzebny?

Jeśli zmienię wartości wskaźników wejściowych w miejscu, czy będzie on działał bezpiecznie z std::string, czy utworzy niezdefiniowane zachowanie?

Do tej pory jedyną obawą jest to, że może to wpłynąć na ciąg "some_text" za każdym razem, gdy zmienię wskaźnik wejściowy i sprawię, że będzie on niezdatny do użytku.

std::string some_text = "Text with some input"; 

char * input = const_cast<char*>(some_text.c_str()); 

Dzięki za danie mi kilka wskazówek, chciałbym uniknąć strzelać w moim stóp

Answer 1

Jako przykład złego zachowania: interakcja z implementacją Copy On Write gcc.

#include <string> 
#include <iostream> 

int main() { 
    std::string const original = "Hello, World!"; 
    std::string copy = original; 

    char* c = const_cast<char*>(copy.c_str()); 
    c[0] = 'J'; 

    std::cout << original << "\n"; 
} 

W akcji pod numerem ideone.

Jello, World!

Problem? Jak sama nazwa wskazuje, implementacja gcc std::string wykorzystuje liczony wspólnie bufor refencjonowany pod osłoną. Kiedy łańcuch znaków zostanie zmodyfikowany, implementacja sprawnie sprawdzi, czy bufor jest obecnie udostępniony, a jeśli tak jest, skopiuj go przed modyfikacją, upewniając się, że nowy napis nie wpływa na inne ciągi współdzielące ten bufor (stąd nazwa, kopiuj przy zapisie).

Teraz, dzięki złemu programowi, uzyskujesz dostęp do współużytkowanego bufora za pomocą metody const (obiecując, że niczego nie zmienisz), ale zmienisz to!

Należy zauważyć, że przy implementacji MSVC, która nie korzysta z funkcji kopiowania przy zapisie, zachowanie będzie inne ("Hello, World!" zostanie wydrukowane poprawnie).

To jest dokładnie esencja Niezdefiniowane zachowanie.

Answer 2

zmodyfikować nieodłącznie const obiekt oddając dala jej constness użyciu const_cast jest Undefined Behavior.

string::c_str() zwraca const char *, tj: wskaźnik do stałej c stylu ciąg. Technicznie, modyfikowanie tego spowoduje nieokreślone zachowanie.

Należy zauważyć, że użycie const_cast ma miejsce, gdy masz wskaźnik const dla danych niestałych i chcesz zmodyfikować dane niestałe.

Answer 3

Tak, przyniesie to zagrożenie, ponieważ

1. input punktów, aby cokolwiek c_str dzieje się teraz, ale jeśli some_text kiedykolwiek zmiany lub odchodzi, będziesz lewej wskaźnik, który wskazuje na śmieci . Wartość c_str jest gwarantowana tylko wtedy, gdy ciąg nie ulega zmianie. A nawet formalnie, tylko jeśli nie wywołasz też c_str() w innych ciągach.
2. Dlaczego trzeba odrzucić const? Nie zamierzasz pisać do *input, prawda? To nie nie!

Answer 4

std::string zarządza własną pamięć wewnętrzna, dlatego też zwraca wskaźnik do tej pamięci bezpośrednio, jak to robi z funkcją c_str(). Upewnia się, że jest stały, aby Twój kompilator ostrzegał Cię, jeśli spróbujesz to zmodyfikować.

Użycie const_cast w ten sposób dosłownie odrzuca takie bezpieczeństwo i jest tylko możliwą do zaakceptowania praktyką, jeśli jesteś absolutnie pewny, że pamięć nie zostanie zmodyfikowana.

Jeśli nie możesz tego zagwarantować, musisz skopiować ciąg i użyć kopii .; Z pewnością bezpieczniej jest to zrobić w każdym przypadku (można użyć strcpy).

Answer 5

Zobacz C++ reference www:

const char* c_str () const; 

„generuje sekwencję NUL znaków (C-string) o tej samej treści, co obiekt String i zwraca go jako wskaźnik do tablicy znaków.

Końcowy pusty znak jest automatycznie dołączany.

Zwrócona tablica wskazuje na wewnętrzną lokalizację z wymaganą przestrzenią dyskową dla tej sekwencji znaków plus jej końcowy pusty znak, ale wartości w tej tablicy nie powinny być modyfikowane w programie i są gwarantowane, że pozostaną niezmienione do momentu następne wywołanie non-stałej funkcji składowej obiektu strun.”

Answer 6

Wystarczy odlewania nie przyniesie niezdefiniowanej zachowanie. Modyfikowanie danych wskazał jednak będzie. (Also see ISO 14882:98 5.2.7-7).

Jeśli chcesz wskaźnik do modyfikowalnych danych, możesz mieć

std::vector<char> wtf(str.begin(), str.end()); 
char* lol= &wtf[0]; 

Answer 7

To bardzo źle. Sprawdź, co std :: string :: c_str() does i zgadzam się ze mną.

Po drugie, zastanów się, dlaczego nie chcesz mieć stałego dostępu do elementów wewnętrznych std :: string. Wygląda na to, że chcesz zmodyfikować zawartość, ponieważ w przeciwnym razie użyłbyś wskaźnika const char. Obawiasz się również, że nie chcesz zmieniać oryginalnego ciągu znaków. Dlaczego nie napisać

std::string input(some_text); 

Wtedy masz std :: string, że można zadzierać bez wpływu na oryginalny i masz std :: funkcjonalność ciąg zamiast pracować z surowego wskaźnik C++ ...

Answer 8

Innym rozwiązaniem jest to, że kod jest niezwykle trudny w utrzymaniu. Przykład: kilka lat temu musiałem zmienić kod zawierający długie funkcje. Autor napisał napisy funkcji, aby zaakceptować parametry const, ale potem był const_cast ich w funkcji, aby usunąć constness. Złamało to dorozumianą gwarancję udzieloną przez funkcję i sprawiło, że bardzo trudno było ustalić, czy parametr zmienił się, czy też nie, w pozostałej części kodu.

Krótko mówiąc, jeśli masz kontrolę nad ciągiem znaków i uważasz, że musisz go zmienić, najpierw ustaw go jako niestały. Jeśli tego nie zrobisz, będziesz musiał wziąć kopię i pracować z tym.

Answer 9

to UB. Na przykład, można zrobić coś takiego to:

size_t const size = (sizeof(int) == 4 ? 1024 : 2048); 
int arr[size]; 

bez obsady i comiler nie zgłosi błąd. Ale ten kod jest nielegalny. Morale polega na tym, że za każdym razem trzeba rozważyć działanie.