使用const_cast轉換全局const變量導致程序崩潰的原因

#include <iostream>
using namespace std;

const int gc_var = 300;

int main()
{
    const int lc_blah = 100;
    int &l_blah = const_cast<int&>(lc_blah);
    l_blah = 200;
    cout<<"l_blah: "<<l_blah<<endl; // Will output "l_blah: 200"

    int l_var = const_cast<int&>(gc_var);
    l_var = 400; // Program will crash
    
    return 0;
}
  

問題一: 爲什麼會這樣?

在C++03標準中, 對此作了描述, 原文爲:

"7.1.5.1/4 "The cv-qualifiers"

Except that any class member declared mutable (7.1.1) can be modified, any attempt to modify a const object during its lifetime (3.8) results in undefined behavior."

簡單地說, 修改const對象會導致未定義的行爲. 因此上述代碼中, 無論出現什麼結果, 都是'未定義行爲'的一種. 只不過剛好一個成功一個失敗.

問題二: 如何正確使用const_cast?

只有一種情形可以保證無錯, 將一個原本並非const, 而被修飾爲const的對象使用const_cast並進行操作纔是安全的, 例如:

void func(const int& a)
{
    int& b = const_cast<int&>(a);
    b++;
    return;
}

int main()
{
    int a = 100;
    func(a);
    cout<<a<<endl;  // Will print 101
    return 0;
}

總結

在使用const_cast時, 我們要注意是否會導致未定義的行爲, 而唯一避免未定義行爲的辦法是開發者要確認被const_cast的對象是被const修飾的非const對象(安全的), 還是本身就是const對象(不安全的).