const std::vector<T> w/o UB的修改内容

Question

我想要创建一个const std::vector<T>，它可以存储用户代码可以访问但(不容易)修改的可更新值。这样做有几个好处。不能更改向量对象(但不能更改其内容)。因此，如果稍后有人决定添加新元素或其他可能导致悬空引用的操作，则可以在向量中建立对条目的引用，而不会有悬空的风险。而且，由于它将是一个完整的const对象，因此即使在没有UB和/或编译器抱怨的情况下也不能使用placement-new对其进行修改。

这似乎是可能的，因为虽然向量对象是const，但Ts不是而且必须存储为非const。试图将它们存储为const会产生以下错误：

C++标准禁止使用const元素的容器，因为allocator<const T>格式不正确.

请参阅这

因此，由于T不是const，而只是在访问时才出现const，所以似乎可以通过使用const_cast来删除const来访问和更新它们。

我没有遇到这种可修改的const向量的使用，但它似乎是相当合法的。我是不是遗漏了什么？

下面是用于额外UB测试的代码，包括constexpr：

#include <vector>
#include <iostream>

constexpr int foo()
{
    const std::vector<int> v{ 1,2,3 };
    const int& rci = v[0];              // A const ref to v[0] is ok
    int& ri = const_cast<int&>(v[0]);   // A ref to v[0] as a non-const requires a cast
    ri = 42;                            // v[0] is now 42;
    return v[0];
}

void update_const_v(const std::vector<int>& v)
{
    for (const int& i : v)
        const_cast<int&>(i) = i + 1;
}

void print(const std::vector<int>& v)
{
    for (auto& i:v)
        std::cout << i << '\n';
    std::cout << '\n';
}

int main()
{
    const std::vector<int> v{ 1,2,3 };
    const int& ri = v[0];   // A ref to v[0]
    print(v);
    update_const_v(v);
    print(v);
    std::cout << "Reference to first element of const vector: " << ri << '\n';

    // Check for UB using constexpr
    constexpr int i = foo();
    return i;
}

下面是在msvc、clang和gcc中运行。

Answer 1

我所知道的std::vector的唯一可行的实现是使用指向T数组的指针，因为您的T是非const的，所以可以安全地修改对象，就像使用const std::unique_ptr<T[]>一样。

这并不能保证某人不能编写一个工作方式不同的std：：向量实现，例如，它可以与编译器串通，将"const向量“数据放置到只读内存中。

因此，我认为您只剩下“它应该工作，而不是调用UB，除非一个平台做了一些非常不寻常的事情”。如果您想编写100%的便携代码，我不会做这个假设，但是对于大多数实际目的来说，如果有点奇怪的话，它似乎是有效的。