在C语言中使用const char *返回字符串

Question

我试图理解以下字符串传递如何适用于我的错误字符串。这个示例是我从一个更大的源代码中制作的。

我的问题是，为什么我不需要为包含我的错误消息的字符数组专门分配内存？我认为我需要为字符串分配一些内存，并使用err指针指示该内存的开始。

这与它是一个“const char *”有关还是因为我在stderr打印？

我可能没有恰当表达问题，这就是为什么搜索没有帮助我理解这个问题的原因。

const char * my_function(int a)
{
     if (a != 1)
         return "a doesn't equal 1!"
     else
         return NULL;

}

int main(int a)
{
    const char *err;
    err = my_function(a);
    if (err)
         fprintf(stderr, "Message = %s\n",err);
         return 1;
    return 0;
}

- Markus

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请参见：https://dev59.com/dW445IYBdhLWcg3we6V9 - flyx

Answer 1

所有的字符串文字都是在编译时分配的。当您的程序启动时，它们已经驻留在程序内存的只读部分中；它们不会在运行时分配。您可以把它们看作是常量字符数组。和任何 const 变量一样，它们在整个程序执行期间保持有效。

- Lundin

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所有的字符串字面值都是在编译时分配的。- 对我来说，这是所有答案中最有帮助的部分。 - Markus

所有字符串文字都是在编译时分配的。 这种措辞真的正确吗？我认为没有任何东西是在编译时分配的。 如果它在编译时分配，那么什么时候被释放呢？ 这句话的翻译可以为："所有字符串字面量都在编译时分配。这个说法真的正确吗？我认为在编译时不会分配任何东西。如果字符串字面量是在编译时分配的，那么何时会被释放？" - Kolyunya

如果您很挑剔，那么请关注链接时间。字符串字面量通常放置在一个名为.rodata的内存段中。 - Lundin

这是因为你子程序中的字符串存储在共享段（只读）中，可以在子程序退出后返回。如果你将其定义为char str[]="your string"，你将无法返回该值，因为它在堆栈上“分配”。堆栈指针将在子例程结束时恢复。所以@Ludin的答案在这里只是部分的。 - TwoCode

Answer 2

请注意，你的main()函数总是会返回1。

int main(int a)
{
    const char *err;
    err = my_function(a);
    if (err)
         fprintf(stderr, "Message = %s\n",err);
         return 1;
    return 0;
}

return 1的缩进好像是在if (err)下面，但实际上不是这样。你真正拥有的是：

int main(int a)
{
    const char *err;
    err = my_function(a);
    if (err)
         fprintf(stderr, "Message = %s\n",err);
    return 1;
    return 0; # Never gets executed.
}

你想要的是：

您所需要的是：

int main(int a)
{
    const char *err;
    err = my_function(a);
    if (err) {
         fprintf(stderr, "Message = %s\n",err);
         return 1;
    }
    return 0;
}

这就是为什么我始终在代码块周围使用大括号的原因，即使它们并不是必需的。

- Andy Lester

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是的，一个例子就是2014年的苹果安全漏洞。另请参阅*iOS中极其关键的加密漏洞可能也会影响已完全修补的Mac*。 - undefined

Answer 3

字符串字面量被分配为具有静态存储期的const char数组，因此它们将在程序的整个生命周期内存在。它们所在的作用域是无关紧要的，它们始终具有静态存储期。

这意味着您可以获取它们的地址（如果您在任何地方返回字符串字面量或将其存储在const char *变量中，则会隐式发生），而不必担心结果指针的生命周期。字符串字面量的存储将永远不会用于其他用途。

- Chris Dodd

Answer 4

您正在返回字符串字面量。它被保存在静态内存中，但像任何其他字符串一样具有地址。因此，您可以随时引用该地址。问题在于，如果您尝试更改字符串字面量，则可能会出现未定义的行为。

- zubergu

Answer 5

这是因为字符串存储在程序的数据部分。当你输入“a doesn't equal 1!”时，内存被分配，并将该值写入其中。您的函数仅返回指向该内存片段的指针，fprintf很高兴从中读取。

- Bart Friederichs

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那么分配了多少内存？只有足够返回我的字符串的内存吗？ - Markus

如果我有另一个函数返回到相同地址的const char *，但是它更长呢？ - Markus

只需足够的字符串，查看生成的汇编代码即可了解其工作原理。 - Bart Friederichs

我不明白你的第二个问题，你说的“但是更长”是什么意思？另一个返回相同指针的函数将可以正常工作。您可以在printf函数中使用%p来查看指针实际指向的地址。 - Bart Friederichs

从Lundin的评论中，我现在明白了所有字符串字面量都是在程序运行时分配内存。当我将指针传回不同的字符串字面量时，我没有改变该地址上的内存，而是返回一个指向只读内存中不同位置的指针。 - Markus

@Markus 当程序编译时，字符串字面量会被“分配”（运行时，操作系统会将代码和数据复制到内存中，基本上为它们分配实际的内存）。它们存储在二进制文件中。您可以在Unix上使用类似strings的工具来查看它们。 - Bart Friederichs

Answer 6

不要过于乐观。这是因为你子程序中的字符串存储在共享段（只读）中，可以在子程序退出后返回。如果你将其定义为char str[]="your string"，你将无法返回该值，因为它是在堆栈上“分配”的。堆栈指针将在子程序结束时恢复。

- TwoCode