C++の同じアドレスのところを出力しているはずなのに違う値が出るのですが・・・

Question

###前提・実現したいこと
現在C++の入門書で学習しているずぶの素人です。一つのアドレスを複数のポインタで指しているんですけど、いざ入ってる値を出力してみると違う値が出ます。とりあえずソースコードと出力結果を見てみてください。
何故このような出力結果が出るのか知りたいだけです。
気軽に解答してください(´・ω・｀)

###該当のソースコード

#include "iostream"

int main(int argc, char const *argv[]) {
  const int a = 1;
  const int *p = &a;
  int *pp = const_cast<int *>(p);
  *pp = 2;
  std::cout << "&a = " << &a << '\n';
  std::cout << "p = " << p << '\n';
  std::cout << "pp = " << pp << '\n';
  std::cout << "a = " << a << '\n';
  std::cout << "*p = " << *p << '\n';
  std::cout << "*pp = " << *pp << '\n';
  return 0;
}

###出力結果
&a = 0x7ffd839e1064
p = 0x7ffd839e1064
pp = 0x7ffd839e1064 //同じアドレスを指しているはず・・・
a = 1 //constのせいで頑なに変わろうとしないのか？
*p = 2
*pp = 2

Answer 1

const がついているオブジェクトを変更しようとすると未定義の動作が発生します。 つまり、何がおきるかわかりません。 何の保証もありません。

コンパイラは場合によっては不変性を最適化のヒントとして利用します。 変更されることはないという前提の下にレジスタ上に残っている値を使いまわしたり、あるいは (実際にはメモリにアクセスせずに) 定数として埋め込んだりといったこともやります。 なので、未定義といっても古い値が現れることは多いようです。

Comments

[nekokaido]

本当は別のところから値を持ってきてるってことですかね。constの使用は注意が必要ですね・・・

Answer 2

a = 1 //constのせいで頑なに変わろうとしないのか？

コンパイラやオプションによって変わると思いますが、
Visual Studio 2017 x86 Releaseビルドでは
変数aを引数に設定する部分が、push 1 のように直接1が設定されています。

    std::cout << "a = " << a << '\n';
00BA1089  push        1  
00BA108B  push        ecx  
00BA108C  mov         ecx,dword ptr [_imp_?cout@std@@3V?$basic_ostream@DU?$char_traits@D@std@@@1@A (0BA3054h)]  
00BA1092  mov         edx,offset string "a = " (0BA3140h)  
00BA1097  call        std::operator<<<std::char_traits<char> > (0BA11D0h)  
00BA109C  add         esp,4  
00BA109F  mov         ecx,eax  
00BA10A1  call        dword ptr [__imp_std::basic_ostream<char,std::char_traits<char> >::operator<< (0BA3038h)]  
00BA10A7  mov         ecx,eax  
00BA10A9  call        std::operator<<<std::char_traits<char> > (0BA1400h)  

constの変数は書き換えないのがルールだから、1だとわかっている変数aのアドレスから
値を取得してくる必要はありません。ですので、

std::cout << "a = " << 1 << '\n';

と最適化したということだと思います。

Comments

[nekokaido]

最適化ですかー、そんなことがあるんですね。詳しい解答ありがとうございます。