如何将char**以只读方式传入期望const字符指针数组的函数？

我希望将char**类型的变量以只读方式传入函数。参考书中的线性搜索代码，将int*类型变量以const int a[]作为临时参数传入search函数实现搜索。由此我联想到字符串的场景，编写了如下代码。但如注释（※[1]~[6]）所示，带const修饰的代码在gcc和clang中会触发警告，仅不带const的写法能被gcc、clang和MSVC兼容。现在需要解决的问题是：在要求search函数必须接收char**类型变量作为只读参数的前提下，应如何编写代码？

// 线性搜索

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int scanf_s(const char *format ,...); // 适配gcc和clang环境
// int search(const char **a, int n, char *key) {       //※[1]不符合C语言规范⇒NG
// int search(char * const *a, int n, char *key) {      //※[2]⇒NG
// int search(const char * const *a, int n, char *key) {    //※[3]gcc和clang会报警告！！
// int search(char const * const *a, int n, char *key) {//※[4]与上述情况相同
// int search(const char * const a[], int n, char *key) {//※[5]与上述情况相同
// int search(const char *a[], int n, char *key) {      //※[6]我本以为没问题，但gcc和clang仍报警告！！
int search(char **a, int n, char *key) {            //最终结论：仅该写法可被gcc、clang和MSVC兼容！！
    int i = 0;

    for (i = 0; i < n; i++) {
        if (strcmp(a[i], key) == 0)
            return i;
    }
    return -1;

    /* 也可使用while循环！！参考书中展示的是该写法！！
    while (1) {
        if (i == n)
            return -1;
        if (strcmp(a[i], key) == 0)
            return i;
        i++;
    }
    */
}

int main(void) {
    char **x;
    char *ky;
    int nx;
    int idx;
    int i;

    puts("Linear Search");
    printf("元素个数？：");
    scanf_s("%d", &nx);
    
    x = malloc(sizeof(char*) * nx);
    if (x == NULL) {
        printf("二级指针x内存分配失败！！\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    for (i = 0; i < nx; i++) {
        printf("x[%d]：", i);
        x[i] = malloc(sizeof(char) * 35);
        if (x[i] == NULL) {
            printf("指针数组x[%d]内存分配失败！！\n", i);
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        scanf_s("%s", x[i], 35);
    }

    printf("目标值：");
    ky = malloc(sizeof(char) * 35);
    if (ky == NULL) {
        printf("目标值内存分配失败！！\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 或者
    // ky = calloc(35, sizeof(char));
    scanf_s("%s", ky, 35);

    idx = search(x, nx, ky);

    if (idx == -1)
        puts("未找到目标值。");
    else
        printf("%s 在 x[%d] 中！！\n", ky, idx);

    free(ky);
    for (i = 0; i < nx; i++) {
        free(x[i]);
    }
    free(x);
    system("pause");
    return 0;
}

问题根源 #

C语言中，char**无法隐式转换为const char**，这是因为这种转换会带来const安全性漏洞——如果允许转换，就可以通过const char**修改原本char**指向的char*所指向的内容，违反const的只读约定。而const char* const*是正确的只读修饰方式：它表示指向const char的指针的const指针，既不能修改指针数组本身的元素（即a[i]不能被赋值），也不能通过a[i]修改字符串内容。

兼容三个编译器的正确写法 #

要让search函数接收char**作为只读参数，同时兼容gcc、clang和MSVC，有两种可行方案：

方案1：显式转换参数类型

保留search函数的参数为const char* const*，调用时将char**显式转换为该类型，同时建议把key参数也改为const char*（符合strcmp的参数语义，且函数不会修改key内容）：

int search(const char* const* a, int n, const char* key) {
    int i = 0;
    for (i = 0; i < n; i++) {
        if (strcmp(a[i], key) == 0)
            return i;
    }
    return -1;
}

// main函数中调用时
idx = search((const char* const*)x, nx, ky);

方案2：函数内部转换指针

如果不想在调用时显式转换，可以在函数内部将char**转换为const char* const*，通过内部指针确保只读访问：

int search(char** a, int n, const char* key) {
    const char* const* const_a = (const char* const*)a;
    int i = 0;
    for (i = 0; i < n; i++) {
        if (strcmp(const_a[i], key) == 0)
            return i;
    }
    return -1;
}

补充说明 #

• 注释中的char * const *a（※[2]）仅限制了指针数组本身不能被修改（即不能给a[i]赋值），但允许修改a[i]指向的字符串内容，不符合“只读”的完整要求。
• MSVC允许隐式转换char**到const char**是它的非标准扩展，而gcc和clang遵循C标准，因此会触发警告。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user-polymetis