Comment deux variables à la même adresse mémoire peuvent-elles contenir des valeurs différentes en raison de « const » et des optimisations du compilateur ?

Données distinctes à une adresse partagée : un puzzle

Dans l'extrait de code fourni, deux variables occupent apparemment la même adresse mémoire mais détiennent des valeurs différentes. Pour démêler ce paradoxe, il est crucial de comprendre la sémantique de const et les optimisations potentielles du compilateur qui peuvent redéfinir son comportement.

Const et optimisations du compilateur

Le code initialise une variable const int N avec une valeur de 22. Ensuite, il obtient un pointeur pN vers l'adresse de N en convertissant de manière créative un pointeur vers un const vers un pointeur vers un non-const. Par la suite, la valeur pointée par pN est modifiée à 33, ce qui donne le résultat suivant :

N: 22      Address: 0x22ff74
*pN: 33     Address: 0x22ff74

Apparemment, N et *pN ont des valeurs différentes bien qu'ils fassent référence au même emplacement mémoire. Cette contradiction apparente provient des optimisations du compilateur qui interprètent les valeurs const comme des constantes de compilation.

Dans ce scénario, le compilateur se rend compte que la valeur de N ne changera jamais. Il optimise le code pour remplacer toutes les références à N par sa valeur réelle, contournant ainsi la désignation const. Cette optimisation convertit essentiellement :

*pN = 33;

en :

22 = 33;

Étant donné que cette affectation est clairement invalide, le compilateur signale une erreur. Cependant, le code en question attribue la valeur modifiée à l'emplacement initialement pointé par pN. Ce comportement se produit car le compilateur vous permet de modifier la mémoire pointée par un pointeur const, même si l'adresse pointée est une const.

Ainsi, alors que N conserve sa valeur d'origine de 22 en raison de sa const désignation, pN pointe vers un emplacement qui a été modifié pour contenir 33. En fin de compte, bien qu'ils occupent la même adresse mémoire, N et *pN détiennent des valeurs distinctes, démontrant le rôle puissant des optimisations du compilateur dans la formation de la exécution du code.

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