GCC将字符串常量存储在只读数据段中，并将其分配给一个地址，指针指向该地址。

Question

GCC将字符串常量存储在只读数据段中，并将其分配给一个地址，指针指向该地址。

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当我在我的Linux x86_64机器上使用GCC编译和运行以下C程序时：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    char *p1 = "hello";               // Pointers to strings
    char *p2 = "hello";               // Pointers to strings
    if (p1 == p2) {                   // They are equal
    printf("equal %p %p\n", p1, p2);  // equal 0x40064c 0x40064c
                                      // This is always the output on my machine
    }
    else {
    printf("NotEqual %p %p\n", p1, p2);
    }
}

我总是得到以下输出：

equal 0x40064c 0x40064c

我知道字符串存储在常量表中，但与动态分配的内存相比，地址太低了。与以下程序进行比较：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    char p1[] = "hello";                // char arrar
    char p2[] = "hello";                // char array
    if (p1 == p2) {
    printf("equal %p %p\n", p1, p2);
    }
    else {                              // Never equal
    printf("NotEqual %p %p\n", p1, p2); // NotEqual 0x7fff4b25f720 0x7fff4b25f710
                                        // Different pointers every time
                                        // Pointer values too large
    }
}

两个指针不相等，因为它们是两个可以独立操作的数组。

我想知道GCC如何生成这两个程序的代码，并在执行期间将它们映射到内存。由于这已经被记录了很多次，因此欢迎提供文档链接。

- Xolve

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你总可以查看反汇编代码。这是一个很好的技能需要在未来再次使用。 - Ed S.

你的示例代码中只有两个字符串：equal %p %p\n 和 NotEqual %p %p\n。p1 和 p2 只是被初始化为某个值的字符数组变量，然后作为字符串使用。特别地，例如你仍然可以执行 p1[0] = 'H'; p2[0] = 'J'; 而没有任何问题。如果你想让 p1 和 p2 成为字符串常量，请使用 static const char p1[] = "Hello";。至少 GCC-4.6.3 将局部 const 数组视为变量，而不是真正的只读常量，因此需要使用 static。它也不会合并字符串，所以这两个字符串有不同的指针。你正在使用哪个编译器？ - Nominal Animal

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- rodrigo · Accepted Answer

在这两种情况下，编译器只会在程序的.rodata部分（其中rodata代表只读数据）中发布字符串"hello"的实际字节一次。

它们实际上直接从可执行文件映射到内存中，有点类似于代码段。这就是为什么它们与动态分配的部分相距甚远的原因。

然后：

char *p = "hello";

将p简单地初始化为此（只读）数据的地址。显然：

char *q = "hello";

获取相同的地址。这被称为字符串池，是编译器的可选常见优化。

但当您编写以下代码时：

char p[] = "hello";

它可能会生成这样的内容：

char p[6];
memcpy(p, "hello", 6);

实际上，"hello" 是只读的池化字符串的地址。

调用 memcpy 仅用于举例说明。它可能会内联复制，而不是使用函数调用。

如果稍后执行：

char q[] = "hello";

这将定义另一个数组和另一个memcpy()。所以数据相同，但地址不同。

但是这些数组变量将驻留在哪里呢？嗯，那取决于情况。

如果它们是局部的、非静态的变量：则在堆栈中。
如果它们是全局变量：那么它们将在可执行文件的.data部分中，并且它们将与正确的字符一起保存在那里，因此运行时不需要memcpy。这很好，因为那个memcpy必须在main之前执行。
如果它们是本地静态变量：与全局变量完全相同。它们两者一起被称为类似于variables of static duration的东西。

关于文档链接，抱歉，我不知道有哪些。

但是，如果您可以自己进行实验，谁需要文档呢？对于这个最好的工具是objdump，它可以反汇编程序，转储数据部分等等！

希望这回答了你的问题...