C语言中的字符串操作：指针与数组标记的区别

Question

为什么第一个版本会导致程序崩溃，而第二个版本不会呢？它们不是同一件事吗？

指针表示法

char *shift = "mondo";
shift[3] = shift[2];

数组表示法

char shift[] = {'m', 'o', 'n', 'd', 'o', '\0'};
shift[3] = shift[2];

最小工作示例

int main( void )
{
    char *shift = "mondo";
    shift[3] = shift[2];

    char shift[] = {'m', 'o', 'n', 'd', 'o', '\0'};
    shift[3] = shift[2];

    return 0;
}

- Nerva

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@user3121023 为什么？即使我没有使用 const？ - Nerva

@user3379939 - 这是由于历史原因，const 不是必需的。在 70 年代，人们并不知道更好的方法 - 与花之力和感恩死者有关。 - Ed Heal

@user3121023：像"mondo"这样的字符串字面量是以一种可写或不可写的方式分配的，这取决于平台。在您的情况下，它是不可写的，因此会出现错误。通常情况下，这种行为是未定义的；它可能工作，可能崩溃，也可能做其他事情。 - John Bode

@CoolGuy：最小工作示例。 - John Bode

Answer 1

不！这是C语言中的一个重要问题。首先，你创建了一个指向只读内存部分的指针，也就是说，你不能改变它，只能读取它。其次，创建了一个字符数组，也就是一段连续字符的内存区域，你可以读取和写入其中的值，也就是既可以读取又可以更改数组的值。

- zuko32

Answer 2

第一个指向字符串常量（通常在代码的只读部分，应该是const char *，但由于历史原因，可以这样做）。

第二个创建一个数组，然后填充该数组。

因此它们不相同。

- Ed Heal

Answer 3

首先是在.TEXT段中分配内存，而第二个是将其放入.BSS中。.TEXT段中的内存实际上是只读或const：

 char *string = "AAAA";

这将创建一个有效的const char *，因为内存将在.TEXT段中作为字符串文字分配。由于这通常被标记为只读，试图对其进行写操作将生成访问冲突或分段错误。

你想要做到这一点：

 char string[] = "AAAA";

这将按预期工作，并为四个大写A的字符串分配内存，并使用变量string作为指向该位置的指针。

- David Hoelzer

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抱歉，我不太明白你的意思。:P 如果您只想读取这些字符，则char *string =“String”是有效的。显然，如果您想更改此部分内存中任何字符的任何值，则必须使用数组（如您所示）或动态分配内存。 - zuko32

我会更新以澄清。 - David Hoelzer

好的，现在我明白你的意思了。但这是不对的。首先你分配了4个连续字节的一部分内存，然后在每个字节中存储值'A'，十六进制为0x41，然后返回第一个字节的地址，而'string'是指向此地址的指针。只是你不能更改这个内存，它是只读的。如果你使用调试器，比如gdb，你就可以看到我的意思了。 - zuko32

你对 char *string = "AAAA"; 的解释完全不准确。尝试编译一些包含 char *string = "AAAA"; 的代码，并查看生成的汇编代码。它实际上是在内存中创建了一个字符串字面量 "AAAA"（通常在 .text 段中），然后将该字面量的地址赋值给指针。当尝试修改存储在只读内存中的值时，程序会崩溃。像 zuko32 说的那样，从该地址读取是可以的，但写入则不行。 - DaoWen

我会检查一下，这不是我理解的情况。 - David Hoelzer

Answer 4

这将创建一个指向现有字符串的指针：

char *shift = "mondo";

这将创建一个新的字符数组：

char shift[] = {'m', 'o', 'n', 'd', 'o', '\0'};

在第二种情况下，您可以修改字符，因为它们是您刚刚创建的。

在第一种情况下，您只是指向一个现有字符串，这个字符串不应该被修改。字符串存储的细节取决于特定的编译器。例如，它可以将字符串存储在不可修改的内存中。编译器还可以做一些技巧来节省空间。例如：

 char *s1 = "hello there";
 char *s2 = "there";

s2 可能实际上指向 s1 所指向的字符串中第七个位置上的字母 't'。

为了避免混淆，最好使用指向字符串常量的 const 指针：

const char *shift = "mondo";

这样，编译器会在您意外尝试修改时提醒您。

- Vaughn Cato

Answer 5

每当你使用char * str = "hello";定义一个字符串时，编译器会隐式地将其表达为const char * str= "hello";，这使得该符号进入程序内存的只读位置。

但是，在数组的情况下，相同的操作被解释为char const *array[];，因此当用户尝试更改数组的基地址时，编译器会发出警告。这是编译器隐式完成的。

- anshkun

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你把 const 放在了 * 的错误一侧。 - Ed Heal

好的，我明白了你的意思。 - anshkun