字符指针与字符数组真正的区别

字符指针与字符数组真正的区别

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问题缘起

先看一个示例

示例1

#include <stdio.h>int mainchar *= "hello"char = "hello""p: %s\n""q: %s\n"return 0
#include <stdio.h>int mainchar *= "hello"char = "hello"0= 's'0= 's'return 0
所有的Linux进程的虚拟内存空间都是以这种方式组织的，只不过不同进程因为映射表不同，所以 同一虚拟地址对应不同的物理地址。如果进程需要共享一块内存区，只需要在映射表中把同一虚拟内存 地址映射到相同物理地址就可以了，比如上图中的Kernel virutal memory区域，这个区域是操作系统 内核的代码，所有进程都需要共享，所以操作系统就可以把所有进程的这一区域映射到相同物理地址处。
上图的下半部分是Process virtual memory，代码进程使用的虚拟内存空间，可以看出他们被分成了 几个块，这些块代表了程序使用内存的不同方式。我们先来看一段代码，并结合上图说明一下程序使用 内存的不同方式。
示例3
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int mainchar *= "hello"char = "world"char *= char *sizeofchar*60= 's'0= 's'0= 's'"p is:%s""q is:%s""r is:%s"return 0
.file   "tcharp.c"    .section    .rodata.string "hello".string "p is:%s".string "q is:%s".string "r is:%s"    .text    .globl  main    .type   main@function# char *p = "hello"    movl    $.LC028%esp# char q[] = "world"    movl    $181943896738%espmovw    $10042%esp# char *r = (char *)malloc(sizeof(char)*6)    movl    $6%espcall    malloc    movl    %eax32%esp# p[0] = 's'    movl    28%esp%eax    movb    $115%eax# q[0] = 's'    movb    $11538%esp# r[0] = 's'    movl    32%esp%eax    movb    $115%eaxmovl    $.LC1%eax    movl    28%esp%edx # save p    movl    %edx4%espmovl    %eax%espcall    printf    movl    $.LC2%eax    leal    38%esp%edx # save q    movl    %edx4%espmovl    %eax%espcall    printf    movl    $.LC3%eax    movl    32%esp%edx # save r    movl    %edx4%espmovl    %eax%espcall    printf
从上述汇编代码可以看出p,q,r三种使用内存的方式。从初始化上看， p指向的"hello",初始化时，直接指向了一个固定的位置,这意味着代码执行的时候， 这个位置已经有数据了。q指向的"world"，初始化是由代码完成的，你把"world"经ASCII码转化成数字形式， 对比一下就会发现，那两个数字，1819438967,100,对应的就是"world"。而r的初始化，是调用malloc得到的。
从这段汇编代码。我们从直觉上会感觉到这三种使用内存方式的不同，接下来，我们再来看一下Linux运行时存储器映像。

.text 段放着已经编译的程序机器代码。
.rodata 段放着只读数据，printf函数参数中的字符串，p指向的"hello"， 都在这存着。正因为这个段是只读的，所以不能修改，代码
0= 's'
执行时就会出现段错误。
.data 段放着已经初始化的全局变量，.bss 段变着没有初始化的全局变量。
再往上是 Run-time heap, 我们用malloc分配的内存空间都在这一段。
接着是User Stack，程序中的局部变量都在这一段，我们q指向的"world"就存储在这里。 从图中也可以看到,%esp指向栈顶，再回头看一下汇编代码，你可能就明白之前相对于(%esp)地址所做的操作意味着什么。
这里特别要区分 地址与数据 。
p,q,r是局部变量，它们的值都是地址，这个地址作为局部变量的值，在User Stack里存储。
p表示的地址指向数据"hello",这是不可变量,在.rodata段中存储。q表示的地址指向的数据"world",作为局部变量的数据，在User Stack段存储。 r表示的地址指向的数据，在Run-time heap中存储。
为了验证我们的想法，我们做一个实验，把p,q,r三者地址打印出来, 再把三者指向的数据的地址打印出来。 然后查看内存分配。
示例4
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int mainchar *= "hello"char = "world"char *= char *sizeofchar*6int "addr of p:%p\n"&"addr of q:%p\n"&"addr of r:%p\n"&"addr of p's data:%p\n""addr of q's data:%p\n""addr of r's data:%p\n""%d\n"&return 0文后的话
从上面的过程可以看出，要想真正理解C语言，你需要了解汇编，需要了解操作系统， 而Linux提供了一系列工具，方便你探索整个系统的运行机制。如果你也想了解它， 请开始使用它。
还是那句话。
既然看起来不错，为什么不试试呢？
文中图片均来自《深入理解计算机系统》一书。
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1楼liyongming1982昨天 22:08
很详细,尤其是细节部分，谢谢分享