Tại sao tôi không thể chuyển đổi 'char **' thành 'const char * const *' trong C?

Question

Đoạn mã sau (chính xác) đưa ra một cảnh báo trong C và một lỗi trong C++ (sử dụng gcc & g ++ tương ứng, thử nghiệm với phiên bản 3.4.5 và 4.2.1; MSVC dường như không quan tâm):

char **a; 
const char** b = a; 

Tôi có thể hiểu và chấp nhận điều này.
Giải pháp C++ cho vấn đề này là thay đổi b thành const char * const *, không cho phép gán lại các con trỏ và ngăn bạn phá vỡ tính chính xác của const (C++ FAQ).

char **a; 
const char* const* b = a; 

Tuy nhiên, trong C tinh khiết, phiên bản chỉnh sửa (sử dụng const char * const *) vẫn đưa ra một cảnh báo, và tôi không hiểu tại sao. Có cách nào để giải quyết vấn đề này mà không sử dụng dàn diễn viên không?

Để làm rõ:
1) Tại sao điều này tạo ra cảnh báo trong C? Nó phải hoàn toàn an toàn, và trình biên dịch C++ dường như nhận ra nó như vậy.
2) Cách chính xác để đi về việc chấp nhận char này ** như một tham số trong khi nói (và có trình biên dịch bắt buộc) rằng tôi sẽ không sửa đổi các ký tự nó trỏ đến? Ví dụ, nếu tôi muốn viết một hàm:

void f(const char* const* in) { 
    // Only reads the data from in, does not write to it 
} 

Và tôi muốn gọi nó trên một char **, những gì sẽ là đúng loại cho các tham số?

Chỉnh sửa: Cảm ơn những người đã trả lời, đặc biệt là những người đã giải quyết câu hỏi và/hoặc theo dõi câu trả lời của tôi.

Tôi đã chấp nhận câu trả lời rằng những gì tôi muốn làm không thể được thực hiện mà không có diễn viên, bất kể có nên hay không.

Answer 1

Tôi đã gặp vấn đề tương tự này vài năm trước và nó khiến tôi không thể kết thúc.

Quy tắc trong C được nêu rõ hơn (nghĩa là chúng không liệt kê các ngoại lệ như chuyển đổi char** thành const char*const*). Do đó, nó chỉ là không được phép. Với tiêu chuẩn C++, chúng bao gồm nhiều quy tắc hơn để cho phép các trường hợp như thế này.

Cuối cùng, đó chỉ là vấn đề trong tiêu chuẩn C. Tôi hy vọng tiêu chuẩn tiếp theo (hoặc báo cáo kỹ thuật) sẽ giải quyết vấn đề này.

Answer 2

> Tuy nhiên, trong C tinh khiết, đây vẫn đưa ra một cảnh báo, và tôi không hiểu tại sao

Bạn đã xác định vấn đề - mã này không phải là const-chính xác. "Const correct" có nghĩa là, ngoại trừ const_cast và C-style phôi loại bỏ const, bạn không bao giờ có thể sửa đổi một đối tượng const thông qua các con trỏ const hoặc tham chiếu.

Giá trị của const-correctness - const là có, phần lớn, để phát hiện lỗi lập trình viên. Nếu bạn khai báo một cái gì đó như const, bạn nói rằng bạn không nghĩ rằng nó nên được sửa đổi - hoặc ít nhất, những người có quyền truy cập vào phiên bản const chỉ không thể sửa đổi nó. Xem xét:

void foo(const int*); 

Như tuyên bố, foo không có sự cho phép để sửa đổi các số nguyên được trỏ đến bởi đối số của nó.

Nếu bạn không chắc chắn lý do tại sao mã bạn được đăng không phải là const-đúng, hãy xem xét đoạn mã sau, chỉ hơi khác nhau từ mã HappyDude của:

loại

char *y; 

char **a = &y; // a points to y 
const char **b = a; // now b also points to y 

// const protection has been violated, because: 

const char x = 42; // x must never be modified 
*b = &x; // the type of *b is const char *, so set it 
     //  with &x which is const char* .. 
     //  .. so y is set to &x... oops; 
*y = 43; // y == &x... so attempting to modify const 
     //  variable. oops! undefined behavior! 
cout << x << endl; 

Non-const chỉ có thể chuyển đổi sang const các loại theo những cách cụ thể để ngăn chặn bất kỳ hành vi gian lận 'const' nào trên loại dữ liệu mà không có diễn viên rõ ràng.

Đối tượng ban đầu được khai báo const đặc biệt đặc biệt - trình biên dịch có thể giả định rằng chúng không bao giờ thay đổi. Tuy nhiên, nếu 'b' có thể được gán giá trị của 'a' mà không có phép đúc, thì bạn có thể vô tình cố sửa đổi biến const. Điều này sẽ không chỉ phá vỡ kiểm tra mà bạn yêu cầu trình biên dịch thực hiện, để không cho phép bạn thay đổi giá trị biến đó - nó cũng sẽ cho phép bạn phá vỡ tối ưu hóa trình biên dịch!

Trên một số trình biên dịch, thao tác này sẽ in '42', trên một số '43' và các chương trình khác, chương trình sẽ bị lỗi.

Sửa-add:

HappyDude: Cảm nhận của bạn là tại chỗ trên. Hoặc là ngôn ngữ C, hoặc trình biên dịch C bạn đang sử dụng, xử lý const char * const * về cơ bản khác với ngôn ngữ C++ đối xử với nó. Có lẽ xem xét im lặng cảnh báo trình biên dịch cho dòng nguồn này chỉ.

Chỉnh sửa-xóa: loại bỏ typo

Answer 3

Tôi không thể nhận được một lỗi khi ngầm đúc char ** để const char * const *, ít nhất là trên MSVC 14 (VS2k5) và g ++ 3.3. 3. GCC 3.3.3 đưa ra một cảnh báo, mà tôi không chắc chắn nếu nó là chính xác trong thực hiện.

test.c:

#include <stdlib.h> 
#include <stdio.h> 
void foo(const char * const * bar) 
{ 
    printf("bar %s null\n", bar ? "is not" : "is"); 
} 

int main(int argc, char **argv) 
{ 
    char **x = NULL; 
    const char* const*y = x; 
    foo(x); 
    foo(y); 
    return 0; 
} 

Output với biên dịch dưới dạng mã C: cl/TC/W4/Wp64 test.c

test.c(8) : warning C4100: 'argv' : unreferenced formal parameter 
test.c(8) : warning C4100: 'argc' : unreferenced formal parameter 

Output với biên dịch như C++: cl/TP/W4/Wp64 test.c

test.c(8) : warning C4100: 'argv' : unreferenced formal parameter 
test.c(8) : warning C4100: 'argc' : unreferenced formal parameter 

Output với gcc: gcc -Wall test.c

012.351.

test2.c: In function `main': 
test2.c:11: warning: initialization from incompatible pointer type 
test2.c:12: warning: passing arg 1 of `foo' from incompatible pointer type 

Output với g ++: g ++ Wall test.c

không có đầu ra

Answer 4

Tôi khá chắc chắn rằng từ khóa const không bao hàm các dữ liệu không thể thay đổi/là hằng số, chỉ rằng dữ liệu sẽ được coi là chỉ đọc. Hãy xem xét điều này:

const volatile int *const serial_port = SERIAL_PORT; 

đó là mã hợp lệ. Làm thế nào có thể dễ bay hơi và const cùng tồn tại? Đơn giản. volatile cho trình biên dịch luôn luôn đọc bộ nhớ khi sử dụng dữ liệu và const cho trình biên dịch tạo ra một lỗi khi một nỗ lực được thực hiện để ghi vào bộ nhớ bằng cách sử dụng con trỏ serial_port.

Có const giúp trình tối ưu hóa của trình biên dịch không? Không hoàn toàn không. Bởi vì constness có thể được thêm vào và loại bỏ khỏi dữ liệu thông qua quá trình truyền, trình biên dịch không thể tìm ra nếu dữ liệu const thực sự là hằng số (vì phép diễn có thể được thực hiện trong một đơn vị dịch khác).Trong C++, bạn cũng có từ khóa có thể thay đổi để làm phức tạp thêm các vấn đề.

char *const p = (char *) 0xb000; 
//error: p = (char *) 0xc000; 
char **q = (char **)&p; 
*q = (char *)0xc000; // p is now 0xc000 

Điều gì xảy ra khi ghi vào bộ nhớ thực sự chỉ đọc (ROM, ví dụ) có thể không được xác định trong tiêu chuẩn.

Answer 5

Để được xem là tương thích, con trỏ nguồn phải được const ở cấp độ gián tiếp phía trước ngay lập tức. Vì vậy, điều này sẽ cung cấp cho bạn các cảnh báo trong GCC:

char **a; 
const char* const* b = a; 

Nhưng điều này sẽ không:

const char **a; 
const char* const* b = a; 

Ngoài ra, bạn có thể bỏ nó:

char **a; 
const char* const* b = (const char **)a; 

Bạn sẽ cần phải cùng cast để gọi hàm f() như bạn đã đề cập. Theo tôi biết, không có cách nào để thực hiện chuyển đổi ngầm trong trường hợp này (ngoại trừ trong C++).

Answer 6

Đây là khó chịu, nhưng nếu bạn sẵn sàng để thêm một mức độ chuyển hướng, bạn thường có thể làm như sau để đẩy xuống con trỏ-to-pointer:

char c = 'c'; 
char *p = &c; 
char **a = &p; 

const char *bi = *a; 
const char * const * b = &bi; 

Nó có một chút khác nhau có nghĩa là, nhưng nó thường là hoàn toàn khả thi, và nó không sử dụng dàn diễn viên.