C++ const 與指標運算：為何同一記憶體位址出現兩個不同值？

現象重現

const int i = 10;
int j;
int *p = &j;
p++;
*p = 20;
j = i;
cout << p << \" \" << *p << endl; // 0012FF44 20
cout << &i << \" \" << i << endl;   // 0012FF44 10
cout << &j << \" \" << j << endl;   // 0012FF40 10

輸出顯示 p 與 &i 位址相同（0012FF44），但 *p=20、i=10 值不同。

深層原因

1. 未定義行為（UB）：p++ 使指標超出 j 的合法範圍，隨後寫入 *p=20 屬於**越界寫入**，行為不可預期。
2. 編譯器優化與常數傳播：const int i=10 讓編譯器將 i 視為編譯期常數，直接內嵌 10 到機器碼，**不讀取記憶體**。即使記憶體被改寫，cout<<i 仍輸出 10。
3. 棧佈局巧合：在該編譯器/優化等級下，i 與 j 相鄰，p++ 剛好落在 i 的位址，但這**不具可移植性**，換編譯器/優化等級位址關係即改變。

實驗驗證

const int xyz = 3333;
const int i = 123;
int j = 321;
int *p = &j;
p++; *p = 13; // 嘗試修改 i 位址
cout << p << *p << endl; // 印出 3333 (xyz) 而非 13
cout << &i << i << endl; // 仍印 123

顯示編譯器將 i 視為唯讀常數區，**實際寫入的是鄰近的另一常數 xyz**，且 i 的值因常數傳播未變。

標準規定

• C++ 標準：修改 const 物件為未定義行為（C++17 [dcl.type.cv]）。
• 指標運算超出物件邊界（含一個元素後）亦為 UB。

正確做法

• 需要可修改的變數，**勿加 const**。
• 若需常數語意但可在執行期決定值，用 constexpr 或 const 但**不嘗試透過指標修改**。
• 嚴禁對 const 物件做 const_cast 後寫入，除非確知原物件非真正常數（如硬體暫存器映射）。

結論：**同一位址兩值**是 UB + 編譯器常數傳播 + 棧佈局巧合共同造就的假象，不可依賴、不可複製。