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深入分析C++中char * 和char []的区别【转】
阅读量:2185 次
发布时间:2019-05-02

本文共 3616 字,大约阅读时间需要 12 分钟。

(转自:)

  1. 问题引入:

  2. 在实习过程中发现了一个以前一直默认的错误,同样char *c = "abc"和char c[]="abc",前者改变其内

  3.  
  4. 容程序是会崩溃的,而后者完全正确。

  5. 程序演示:

  6. 测试环境Devc++

  7. 代码

  8. 运行结果

  9. 2293628 4199056 abc

  10. 2293624 2293624 abc

  11. 2293620 4199056 abc

  12.  
  13. #include <iostream>

  14. using namespace std;

  15.  
  16. main()

  17. {

  18. char *c1 = "abc";

  19. char c2[] = "abc";

  20. char *c3 = ( char* )malloc(3);

  21. c3 = "abc";

  22. printf("%d %d %s\n",&c1,c1,c1);

  23. printf("%d %d %s\n",&c2,c2,c2);

  24. printf("%d %d %s\n",&c3,c3,c3);

  25. getchar();

  26. }

  27.  
  28. 参考资料:

  29. 首先要搞清楚编译程序占用的内存的分区形式:

  30. 一、预备知识—程序的内存分配

  31. 一个由c/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分

  32. 1、栈区(stack)—由编译器自动分配释放,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于

  33.  
  34. 数据结构中的栈。

  35. 2、堆区(heap)—一般由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收。注意它与数据

  36.  
  37. 结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似于链表,呵呵。

  38. 3、全局区(静态区)(static)—全局变量和静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态

  39.  
  40. 变量在一块区域,未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。程序结束后由系统

  41.  
  42. 释放。

  43. 4、文字常量区—常量字符串就是放在这里的。程序结束后由系统释放。

  44. 5、程序代码区

  45. 这是一个前辈写的,非常详细

  46. //main.cpp

  47. int a=0; //全局初始化区

  48. char *p1; //全局未初始化区

  49. main()

  50. {

  51. int b;栈

  52. char s[]="abc"; //栈

  53. char *p2; //栈

  54. char *p3="123456"; //123456\0在常量区,p3在栈上。

  55. static int c=0; //全局(静态)初始化区

  56. p1 = (char*)malloc(10);

  57. p2 = (char*)malloc(20); //分配得来得10和20字节的区域就在堆区。

  58. strcpy(p1,"123456"); //123456\0放在常量区,编译器可能会将它与p3所向"123456"优化成一个地方。

  59. }

  60. 二、堆和栈的理论知识

  61. 2.1申请方式

  62. stack:

  63. 由系统自动分配。例如,声明在函数中一个局部变量int b;系统自动在栈中为b开辟空间

  64. heap:

  65. 需要程序员自己申请,并指明大小,在c中malloc函数

  66. 如p1=(char*)malloc(10);

  67. 在C++中用new运算符

  68. 如p2=(char*)malloc(10);

  69. 但是注意p1、p2本身是在栈中的。

  70. 2.2

  71. 申请后系统的响应

  72. 栈:只要栈的剩余空间大于所申请空间,系统将为程序提供内存,否则将报异常提示栈溢出。

  73. 堆:首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表,当系统收到程序的申请时,

  74. 会遍历该链表,寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点,然后将该结点从空闲结点链表中删除,并将

  75.  
  76. 该结点的空间分配给程序,另外,对于大多数系统,会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大

  77.  
  78. 小,这样,代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。另外,由于找到的堆结点的大小不一定正

  79.  
  80. 好等于申请的大小,系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。

  81. 2.3申请大小的限制

  82. 栈:在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地

  83.  
  84. 址和栈的最大容量是系统预先规定好的,在WINDOWS下,栈的大小是2M(也有的说是1M,总之是一个编译

  85.  
  86. 时就确定的常数),如果申请的空间超过栈的剩余空间时,将提示overflow。因此,能从栈获得的空间

  87.  
  88. 较小。

  89. 堆:堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地

  90.  
  91. 址的,自然是不连续的,而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的

  92.  
  93. 虚拟内存。由此可见,堆获得的空间比较灵活,也比较大。

  94. 2.4申请效率的比较:

  95. 栈:由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。

  96. 堆:是由new分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便.

  97. 另外,在WINDOWS下,最好的方式是用Virtual Alloc分配内存,他不是在堆,也不是在栈,而是直接在进

  98.  
  99. 程的地址空间中保留一块内存,虽然用起来最不方便。但是速度快,也最灵活。

  100. 2.5堆和栈中的存储内容

  101. 栈:在函数调用时,第一个进栈的是主函数中后的下一条指令(函数调用语句的下一条可执行语句)的

  102.  
  103. 地址,然后是函数的各个参数,在大多数的C编译器中,参数是由右往左入栈的,然后是函数中的局部变

  104.  
  105. 量。注意静态变量是不入栈的。

  106. 当本次函数调用结束后,局部变量先出栈,然后是参数,最后栈顶指针指向最开始存的地址,也就是主

  107.  
  108. 函数中的下一条指令,程序由该点继续运行。

  109. 堆:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容由程序员安排。

  110. 2.6存取效率的比较

  111. char s1[]="aaaaaaaaaaaaaaa";

  112. char *s2="bbbbbbbbbbbbbbbbb";

  113. aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的;

  114. 而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的;

  115. 但是,在以后的存取中,在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。

  116. 比如:

  117. #include

  118. voidmain()

  119. {

  120. char a=1;

  121. char c[]="1234567890";

  122. char *p="1234567890";

  123. a = c[1];

  124. a = p[1];

  125. return;

  126. }

  127. 对应的汇编代码

  128. 10:a=c[1];

  129. 004010678A4DF1movcl,byteptr[ebp-0Fh]

  130. 0040106A884DFCmovbyteptr[ebp-4],cl

  131. 11:a=p[1];

  132. 0040106D8B55ECmovedx,dwordptr[ebp-14h]

  133. 004010708A4201moval,byteptr[edx+1]

  134. 004010738845FCmovbyteptr[ebp-4],al

  135. 第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中,而第二种则要先把指针值读到edx中,在根据

  136.  
  137. edx读取字符,显然慢了。

  138. 2.7小结:

  139. 堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出:

  140. 使用栈就象我们去饭馆里吃饭,只管点菜(发出申请)、付钱、和吃(使用),吃饱了就走,不必理会

  141.  
  142. 切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作,他的好处是快捷,但是自由度小。

  143. 使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由度大。

  144.  
  145. 自我总结:

  146. char *c1 = "abc";实际上先是在文字常量区分配了一块内存放"abc",然后在栈上分配一地址给c1并指向

  147.  
  148. 这块地址,然后改变常量"abc"自然会崩溃

  149.  
  150. 然而char c2[] = "abc",实际上abc分配内存的地方和上者并不一样,可以从

  151. 4199056

  152. 2293624 看出,完全是两块地方,推断4199056处于常量区,而2293624处于栈区

  153.  
  154. 2293628

  155. 2293624

  156. 2293620 这段输出看出三个指针分配的区域为栈区,而且是从高地址到低地址

  157.  
  158. 2293620 4199056 abc 看出编译器将c3优化指向常量区的"abc"

  159.  
  160.  
  161. 继续思考:

  162. 代码:

  163.  
  164. 输出:

  165. 2293628 4199056 abc

  166. 2293624 2293624 abc

  167. 2293620 4012976 gbc

  168. 写成注释那样,后面改动就会崩溃

  169. 可见strcpy(c3,"abc");abc是另一块地方分配的,而且可以改变,和上面的参考文档说法有些不一定,

  170.  
  171. #include <iostream>

  172. using namespace std;

  173.  
  174. main()

  175. {

  176. char *c1 = "abc";

  177. char c2[] = "abc";

  178. char *c3 = ( char* )malloc(3);

  179. // *c3 = "abc" //error

  180. strcpy(c3,"abc");

  181. c3[0] = 'g';

  182. printf("%d %d %s\n",&c1,c1,c1);

  183. printf("%d %d %s\n",&c2,c2,c2);

  184. printf("%d %d %s\n",&c3,c3,c3);

  185. getchar();

  186. }

转载地址:http://wdqkb.baihongyu.com/

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