修改字符串是否合法？

Question

使用fixed语句，一个指针可以指向一个字符串。使用该指针，可以修改该字符串。但在C#文档中是否允许呢？

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        string s = "hello";
        unsafe
        {
            fixed (char* p = s)
            {
                p[1] = 'u';
            }
        }
        Console.WriteLine("hello");
        Console.Write("hello" + "\n");
        Console.ReadKey();
    }
}

// hullo
// hello

上述程序修改了一个字符串常量。

- Minimus Heximus

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如果编译通过，那就是合法的。无论它是否符合良好的实践，这是另一个讨论话题。但这是C#语言中的一种怪癖。 - DavidG

可能是Can you change the contents of a (immutable) string via an unsafe method?的重复问题。 - GSerg

@DavidG，这在使用 unsafe 和相关功能时是绝对不正确的。这一点的重点在于，它允许您执行不明显安全的操作，但要求您声称它们是安全的。将其用于破坏语言不变式是_不安全的_使用方法。 - Cubic

C#标准倾向于不涉及这样的低级问题；如果您使用unsafe，则假定您知道自己在做什么。但是，如果您乱写内部字符串，则不能保证运行时稳定性。 （甚至可能根本不允许这样做 - 运行时可能会将它们保留在只读页面并故障。当前实现不会这样做。） - Jeroen Mostert

@Cubic 我从未说过这是安全的，只是合法的。 - DavidG

Answer 1

根据语言规范：

通过固定指针修改托管类型的对象可能导致未定义的行为。例如，由于字符串是不可变的，程序员有责任确保由指向固定字符串的指针引用的字符没有被修改。

（我强调）

因此，在语言规范中明确考虑了这一点，你不应该这样做，但这是你的责任，而不是编译器的责任。

- Damien_The_Unbeliever

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感谢您给出简单而完整的答案。 - Minimus Heximus

Answer 2

“Legal”可能不是这里要用的词。“不正确”是我想说的。在C#中，字符串被定义为不可变的。通过任意改变一个字符串，你正在违反类不变量。运行时可以以任何方式对其做出反应，包括“表面上工作”、“崩溃”或“窃取你的信用卡信息购买塔可”。unsafe关键字的整个目的是引入代码的一个部分，在这里你说：“好吧，我知道你不能证明这是安全的，但相信我，我知道我在做什么，它完全是安全的。”

*：在这种特殊情况下，更有可能的风险是，在编译器和运行时之间的某个地方，多个阶段在内联和常量折叠访问字符串文字时是完全合理的，但对于其他稍微有些不同的代码，则不是这样，这意味着你可能会在运行时获得不一致的结果。底线是，不要这样做。

- Cubic

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我其实不会太担心你在最后一段中提到的不一致性问题——编译器会忠实地将相同的字符串字面量统一为相同的“ldstr”操作码，而运行时则保证所有引用相同文本的“ldstr”操作码都将获得相同的字符串对象。正如规范所说，“当两个或更多按照字符串等式运算符[...]等效的字符串字面量出现在同一个程序中时，这些字符串字面量指代相同的字符串实例”。当然，这仍然不安全。 - Jeroen Mostert

我认为legal与language-lawyer标签兼容。虽然我知道更改字面字符串不是一个好主意，但我提出这个问题是想看看文档是否明确允许这样做。因为C#文档明确允许定义指向字符串的指针。我的问题是它是否允许使用该指针修改字符串？它是否禁止这种用法？还是属于未定义行为？ - Minimus Heximus

@nano字符串被定义为不可变的。您不需要单独的段落来解释改变不可变对象是不好的事实。 - Cubic

Answer 3

法律是一个强有力的词，但是是的，你可以这样做。我还要补充一点，除非绝对必要，否则不要使用它。

- Piotrek Karpowicz

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有没有更温和一点的词建议？ - Minimus Heximus

你有必要的情况的例子吗？编辑：我只能想到编写某种利用程序，所以也许那就是一个例子。 - Theraot