const &指非易失变量。变量发生了变化。更改是否使const &？

Question

在C++中，const &的值会改变吗？

当然，它不能改变，是吗？这就是const的意思。此外，听Stroustrup：

const lvalue引用是指一个常量，从引用的用户的角度来看，常量是不可变的。

但是这个呢？

#include <iostream>

int main() {
    int           a = 0;
    const int&    r = a;
    const int old_r = r;
    ++a;
    const int new_r = r;
    std::cout
      <<      "old_r == " << old_r
      << " but new_r == " << new_r << std::endl;
    return 0;
}

在我的机器上，这个输出，old_r == 0 but new_r == 1。

这才是我真正的问题。在上面的代码中，请看行

    const int new_r = r;

范围内

• 地址&new_r既不在这一行中提取，也不在代码的其他地方提取，并且
• 代码中没有volatile，

是否有任何东西阻止优化编译器将old_r和new_r合并到一个常量对象中，将该行视为如下所示？

    const int& new_r = old_r;

我这样问是因为，据我所知，如果编译器这样做了优化，这可能会改变行为。程序可能会输出，old_r == 0 but new_r == 0。

相关问题

我发现目前最相关的问题是：

• (C语言) 康斯特能改变吗？ (特别是参见链接问题的第1点)。

以下内容也是相关的，但与本问题不同的是，涉及类型：

• 更改const的值
• 位于同一内存地址的两个不同的值
• 修改常量对象
• 更改const变量的值[重复]
• (C语言) 通过const声明访问非const
• (C语言) 我们可以修改const变量的值吗？
• (C语言) 通过使用指针更改Const变量值。
• (C语言) 关于使用指针修改const变量的混淆
• (C语言) 铸造[复本]

另见N4659 (草案C++17标准)，第10.1.7.1节，“cv-限定符”。

问题顶部的Stroustrup引文来自C++编程语言第4版的第7.7.2节。当然，没有一位作家能在一本一千页的书中完美地写出每句话；然而，也许斯特劳斯鲁普是清楚的，我只是把他读错了。尽管如此，你可能会明白为什么这句话让我感到困惑。这就是为什么我要问。

Answer 1

在C++中，const &的值会改变吗？

是的，但不是通过那个引用(忽略mutable字段)。

void foo(const int& c, int& mut) {
    std::cout << c << " ";
    ++mut; // changes `c` if &c == &mut
    std::cout << c << std::endl;
}

和

int a = 42;
foo(a, a); // 42 43

是否有任何东西阻止优化编译器将old_r和new_r合并到一个常量对象中，将该行视为如下所示？

as-if规则允许编译器在可见副作用相同时进行优化，

这是，而不是，这里的情况。因此，您的代码中的“提议的变量合并”无法幸运地完成。

Answer 2

在C++中，const和const的值会改变吗？

是的，这完全合法。带一个const&到某个变量并不能阻止这个变量被修改，它只是意味着你不能通过引用修改这个变量。这意味着

int a = 42;
int const& b = a;
++a;
std::cout << a << " " << b;

将打印

43 43

如果我想做

++b;

尽管这将是一个编译器错误，因为b对值的访问是const，而++是一个非const操作。

Answer 3

当然，它不能改变，是吗？这就是康斯特的意思。

不，它不是。

const意味着你不能改变这件事。这并不意味着它不会改变。这并不意味着它是一个常数。

const只是给出了一个不可变的事物视图。对这件事可能有其他的看法，而这些观点可能是可变的。

是否有任何阻止优化编译器将old_r和new_r合并为单个常量对象的操作？

是的:事实上他们中的一个会有错误的价值。