Re: [問題] 為什麼兩個 pointer 不能轉 const

[OPIV (Monitor)]

※ 引述《purpose (purpose)》之銘言：
: 接前一篇的討論，我來解釋看看為什麼 const int 和 const int * 就可以？
: 首先強調一下，類似的事件，都會有一個被害人跟加害人。
: 而這樣的轉型：
:     int **ptr;
:     const int **thirdparty = ptr;
: 往往是被加害人利用來作案的第三者。
: 被害人：
:         受到 const 保護，可能被存放在唯讀區域的資料物件，
:         比如
:                 const Dog lucky; 或 const int maxNum;
: 加害人：
:         Dog *p2lucky; 或 int *p2maxNum;
: 加害人往往透過 p2lucky->modify(xxx); 或 *p2maxNum = -1;  這樣的指令，
: 去破壞編譯器承諾的 const 保護。
: 但是正常情況下，編譯器不允許 p2maxNum = &maxNum; 這類轉型，
: 所以被害者與加害者，就好像白富美與魯肥宅一樣，
: 肥宅連走近白富美一公尺都做不到，因此犯罪事件無法發生。
: 但是，這個世界上是有掃廁所阿姨的，阿姨剛好就是能溝通白富美與魯肥宅的關鍵，
: 阿姨即為案件中的第三者 const int **thirdparty;
: 首先肥宅會喬裝成好人，騙阿姨把掃廁所的工作機會交給他：
:         const int **thirdparty = &p2maxNum;
: 編譯器就好像阿姨的上司，如果是遵守 C++  標準的編譯器，
: 會在這個時候就禁止阿姨讓「喬裝後的肥宅」(&p2maxNum) 混進來。
: 當肥宅混進去後，就會利用掃廁所的機會，接觸被害人：
:         *thirdparty = &maxNum;
: 已知 thirdparty 等於 &p2maxNum，代入上式得到
:         *(&p2maxNum) = &maxNum;
: 將 *& 相抵銷，就得到
:         p2maxNum = &maxNum;
: 所以編譯器原本禁止的轉型，最終還是被無知的掃廁所阿姨破壞掉，讓肥宅得逞：
:         *p2maxNum = -1;
: 然後不意外的話，會因為違法寫入記憶體，程式在執行時期會當掉。
: 回到最前面的問題，為什麼 const int ** 不行，而 const int * 就可以。
: 以上面的白富美為例，她的型態是 const int，要攻擊她就得是 int * 的指標。
: 今天 const int* 如果接受了攻擊者 int * 的位置：
:         const int *掃廁所阿姨 = 魯肥宅;         // int *魯肥宅
: 那就沒有空間可以去跟白富美接觸。
: 反之，如果
:         const int *掃廁所阿姨 = &白富美：       // const int 白富美;
: 那同樣也沒有空間去跟肥宅接觸。
: 因此 const int * 這樣的阿姨，是毫無殺傷力的阿姨，編譯器無須限制，無須理會。

對於(int *)可以轉(int const *)我還是有點不了解
例如以下程式

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void func(int const *b, int *fackb)
{
        printf("value of *b: %d\n", *b);
        *fackb += *b;
        printf("value of *b: %d\n", *b);
}

int main(void)
{
        int *a = (int *)malloc(sizeof(int));
        *a = 5;
        func(a, a);
        free(a);

        return 0;
}

root@localhost:~#./a.out
value of *b: 5
value of *b: 10
root@localhost:~#

像這樣的一隻程式，編譯器(gcc, g++, clang)都沒有任何抱怨
那這樣不就違反了*b是const的承諾了嗎？


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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 114.37.141.187
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/C_and_CPP/M.1423468631.A.405.html
→ azureblaze: 你寫入的是fackb沒錯啊
→ azureblaze: const int*b 保證的是不能經由b修改
※ 編輯: OPIV (114.37.141.187), 02/09/2015 16:05:44
推 purpose: 有的書用遙控器來形容指標或參考，const 加在 b 就只是
→ purpose: 承諾這隻遙控器的轉台功能被拿掉，轉台鍵按下去也不會
→ purpose: 通電發生作用。fackb 就是你跑去外面買另一隻遙控器來轉
推 purpose: 修正一下三樓推文，應該說 const 被加在 *b
推 TobyH4cker: *b += *fackb; 應該就不能了
→ adcvc: int const *a和const int *a是一樣的
小弟還是有一點問題耶......

int main()
{
        //*
        //* 第一個例子
        //*
        //* (int const *) = (int *) => OK
        //*

        int *ip;
        int const *icp2ip = ip;        //* This is OK

        //* 修改 const 的方法：
        //* *ip = (int);


        //*
        //* 第二個例子：
        //*
        //* (int *) = (int const *) => WARNING
        //*

        int const *icp;
        int *ip2icp = icp;        //* This is NOT permitted

        //* 修改 const 的方法：
        //* *ip2icp = (int);

        //*
        //* 在第一個例子裡
        //* *icp2ip 的值可以被 *ip 更改
        //*
        //* 在第二個例子裡
        //* *icp 的值可以被 *ip2icp 更改
        //*
        //* 那麼為什麼第一個合法第二個就不行呢？
        //*

        return 0;
}
※ 編輯: OPIV (114.37.141.187), 02/10/2015 14:00:03
→ adcvc: 根據小弟對指標的淺見 int const *icp沒有給出始值時應該就
→ adcvc: 抱歉，沒給初始值也沒關係哈哈哈。anyway第一個合法是因為
→ adcvc: 第一個可行是因為icp2ip是不可改變ip位置內的值的
→ adcvc: 而第二個不行是因為*ip2icp會改到*icp的值，這樣會違反
→ adcvc: const int的意義，所以不能這樣使用。
→ adcvc: 回答得有點亂= = sorry
沒關係^^
只是，第一個不是還是可以用 *ip = xxx; 來更改 *icp2ip 嗎？

int *ip = (int *)malloc(sizeof(int));
const int *icp2ip = ip;

*ip = 5;
printf("%d", *icp2ip);    // 5

*ip = 6;
printf("%d", *icp2ip);    // 6

※ 編輯: OPIV (114.37.141.187), 02/10/2015 14:50:32
※ 編輯: OPIV (114.37.141.187), 02/10/2015 14:58:39
推 purpose: 那就還是一樣，指標是遙控器，malloc出來的地方是電視機
→ purpose: const 限制的始終還是遙控器本身，當 const 在 * 左邊
→ purpose: 也只是代表，遙控器被限制成不能把電視轉台，而不代表
→ purpose: malloc製造出來的電視機，從此被你鎖住，變成不可更改
※ 編輯: OPIV (114.37.141.187), 02/10/2015 15:03:19

感謝 p大！
我好像懂了！
如果把"=" 看做是複製遙控器，那麼複製遙控器就有四種可能性：

1. (int *) = (int *)
2. (int *) = (const int *)
3. (const int *) = (int *)
4. (const int *) = (const int *)

要複製遙控器的時候，不可以用一般的遙控器去複製被鎖定的遙控器，即 (int *) = (
const int *)，因為這樣"被鎖定"的特性就漏失了

而 (const int *) = (int *) 則可以理解成是複製了一般的遙控器之後再把它鎖定，這
樣應該是很合理的

所以 (int *) = (const *int) 是不合法的
而(const int *) = (int *) 則是合法的
※ 編輯: OPIV (114.37.141.187), 02/10/2015 15:21:49
※ 編輯: OPIV (114.37.141.187), 02/10/2015 15:25:37
推 purpose: 這種規定很常見，比如 Windows 提供 CreateFile() 函數
→ purpose: 你可以呼叫他去到處亂開別人的檔案、設備，然後 OS 傳回
→ purpose: 的類指標，會看你帳號來給于權限，你的轉型就好像要把
→ purpose: 本來你只能唯讀的東西，開成有完全控制權限的指標一樣
糟糕！那我又有新問題了= =

如果照上面這樣講，這句應該是不會有 warning 的才對啊

(int const *const *) = (int **)

但是 clang 居然叫了！！！
※ 編輯: OPIV (114.37.141.187), 02/10/2015 15:57:26
推 RealJack: (int const*const*)=(int **)在g++沒問題,要不要貼個
→ RealJack: 警告訊息參考一下
R 大 here you are:

test3.c:6:20: warning: initializing 'const int *const *' with an expression of
      type 'int **' discards qualifiers in nested pointer types
      [-Wincompatible-pointer-types-discards-qualifiers]
        int const *const *b = a;
                          ^   ~
1 warning generated.

剛剛試過了，會 warning 的有
clang test.c
gcc test.c

不會 warning 的有
clang test.cpp
g++ test.cpp
g++ test.c
※ 編輯: OPIV (114.37.141.187), 02/10/2015 18:40:20
推 purpose: C 語言的隱式轉型規則，只有簡單加上一個 const 所以不會
→ purpose: 變成 const int *const * 但是 C++ 的隱式轉型規則可以
→ purpose: 直接把 int ** 隱式轉成 const int *const *  這很安全
所以說，我應該要強制轉型囉！？
這樣聽起來意思應該是說 C 的隱式轉型不會自動轉，所以丟 warning 告知你一下，C++
會，所以沒差，是這樣嗎？

那前面的(const int *) = (int *)那些為什麼不需要強制轉型呢？

有沒有什麼資料是關於轉型的規則的呢？
※ 編輯: OPIV (114.37.141.187), 02/10/2015 22:38:50
推 purpose: http://c-faq.com/ansi/constmismatch.html  倒數第二段
→ purpose: 所以 int ***p; int ** const*p2 = p;  對 gcc 是完全OK
嗯嗯 感謝 p 大的幫助
我找到一個把 const 說明得很好的文件
應該對很多人會有幫助
"http://www.dansaks.com/articles/1998-08 What const Really Means.pdf"

※ 編輯: OPIV (114.37.141.187), 02/11/2015 12:04:22