在做面試100題中第21題時(shí)，發(fā)現(xiàn)char *astr="abcdefghijk\0";和char astr[]={"abcdefghijk"};有點(diǎn)區(qū)別，以前一直以為是一樣的，但是在該程序中采用字符串指針運(yùn)行一直出錯(cuò)。后來在網(wǎng)上查查，果然發(fā)現(xiàn)大大的不同。

展示如何出錯(cuò)

分析：當(dāng)你需要修改字符串時(shí)，采用指針指向該字符串編譯通過但是運(yùn)行出錯(cuò)，而采用字符串?dāng)?shù)組時(shí)不會出現(xiàn)這樣的問題。我們知道計(jì)算機(jī)有堆棧空間供編程人員使用，第一行，astr為棧上分配的一個(gè)指針，而右邊在堆上分配的字符串常量，常量是不能修改的，如果修改會報(bào)錯(cuò)。而第二行均為棧上分配的，分配一個(gè)指針，和一個(gè)11字節(jié)的內(nèi)存，都可以修改。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：我們利用一段程序來驗(yàn)證上述分析是否正確。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
char *c1 = "abc";
char c2[] = "abc";
char *c3 = ( char* )malloc(3);
c3 = "abc";
printf("%d %d %s\n",&c1,c1,c1);
printf("%d %d %s\n",&c2,c2,c2);
printf("%d %d %s\n",&c3,c3,c3);
getchar();
}

運(yùn)行結(jié)果為：
2293628 4199056 abc
2293624 2293624 abc
2293620 4199056 abc

從結(jié)果中我們知道，指針c1的地址和c1指向的字符串地址相差很遠(yuǎn)，不在一起，而第二行指針c2的地址和c2指向的字符串地址很近，說明在一起，c3同理分析。由此我們推斷出兩條信息：

1、??低位的內(nèi)存是供棧使用，高位的內(nèi)存是供堆使用。

2、??之前分析是正確的，c2數(shù)組和內(nèi)存都在棧上，而c1指向的字符串是在堆上，并且該字符串是常量，因?yàn)?span lang="en-us">c1和c3指向的字符串地址相同。

原理：接下來整理參考文獻(xiàn)介紹的知識。

1、預(yù)備知識-程序的內(nèi)存分配

一個(gè)由c/C++編譯的程序占用的內(nèi)存分為以下幾個(gè)部分：
1.1、棧區(qū)（stack）-由編譯器自動分配釋放，存放函數(shù)的參數(shù)值，局部變量的值等。其操作方式類似于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的棧。
1.2、堆區(qū)（heap）-一般由程序員分配釋放，若程序員不釋放，程序結(jié)束時(shí)可能由OS回收。注意它與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的堆是兩回事，分配方式倒是類似于鏈表。

1.3、全局區(qū)（靜態(tài)區(qū)）（static）-全局變量和靜態(tài)變量的存儲是放在一塊的，初始化的全局變量和靜態(tài)變量在一塊區(qū)域，未初始化的全局變量和未初始化的靜態(tài)變量在相鄰的另一塊區(qū)域。程序結(jié)束后由系統(tǒng)釋放。
1.4、文字常量區(qū)-常量字符串就是放在這里的。程序結(jié)束后由系統(tǒng)釋放。
1.5、程序代碼區(qū)(該段代碼詳細(xì)講述分配的堆棧，十分有用)

//main.cpp
int a=0; //全局初始化區(qū)
char *p1; //全局未初始化區(qū)
main()
{
int b;棧
char s[]="abc"; //棧
char *p2; //棧
char *p3="123456"; //123456\0在常量區(qū)，p3在棧上。
static int c=0；?//全局（靜態(tài)）初始化區(qū)
p1 = (char*)malloc(10);
p2 = (char*)malloc(20); //分配得來得10和20字節(jié)的區(qū)域就在堆區(qū)。
strcpy(p1,"123456"); //123456\0放在常量區(qū)，編譯器可能會將它與p3所向"123456"優(yōu)化成一個(gè)地方。
}

2、堆和棧的理論知識
2.1、申請方式
stack:
由系統(tǒng)自動分配。例如，聲明在函數(shù)中一個(gè)局部變量int b;系統(tǒng)自動在棧中為b開辟空間
heap:
需要程序員自己申請，并指明大小，在c中malloc函數(shù)，如p1=(char*)malloc(10);
在C++中用new運(yùn)算符，如p2=(char*)malloc(10);
但是注意p1、p2指針本身是在棧中的。
2.2、申請后系統(tǒng)的響應(yīng)
棧：只要棧的剩余空間大于所申請空間，系統(tǒng)將為程序提供內(nèi)存，否則將報(bào)異常提示棧溢出。
堆：首先應(yīng)該知道操作系統(tǒng)有一個(gè)記錄空閑內(nèi)存地址的鏈表，當(dāng)系統(tǒng)收到程序的申請時(shí)，
會遍歷該鏈表，尋找第一個(gè)空間大于所申請空間的堆結(jié)點(diǎn)，然后將該結(jié)點(diǎn)從空閑結(jié)點(diǎn)鏈表中刪除，并將該結(jié)點(diǎn)的空間分配給程序，另外，對于大多數(shù)系統(tǒng)，會在這塊內(nèi)存空間中的首地址處記錄本次分配的大小，這樣，代碼中的delete語句才能正確的釋放本內(nèi)存空間。另外，由于找到的堆結(jié)點(diǎn)的大小不一定正好等于申請的大小，系統(tǒng)會自動的將多余的那部分重新放入空閑鏈表中。
2.3、申請大小的限制
棧：在Windows下,棧是向低地址擴(kuò)展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是一塊連續(xù)的內(nèi)存的區(qū)域。這句話的意思是棧頂?shù)牡刂泛蜅５淖畲笕萘渴窍到y(tǒng)預(yù)先規(guī)定好的，在WINDOWS下，棧的大小是2M（也有的說是1M，總之是一個(gè)編譯時(shí)就確定的常數(shù)），如果申請的空間超過棧的剩余空間時(shí)，將提示overflow。因此，能從棧獲得的空間較小。
堆：堆是向高地址擴(kuò)展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是不連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域。這是由于系統(tǒng)是用鏈表來存儲的空閑內(nèi)存地址的，自然是不連續(xù)的，而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有效的虛擬內(nèi)存。由此可見，堆獲得的空間比較靈活，也比較大。
2.4、申請效率的比較：
棧:由系統(tǒng)自動分配，速度較快。但程序員是無法控制的。
堆:是由new分配的內(nèi)存，一般速度比較慢，而且容易產(chǎn)生內(nèi)存碎片,不過用起來最方便.

Tip：在WINDOWS下，最好的方式是用Virtual Alloc分配內(nèi)存，他不是在堆，也不是在棧,而是直接在進(jìn)程的地址空間中保留一塊內(nèi)存，雖然用起來最不方便。但是速度快，也最靈活。
2.5、堆和棧中的存儲內(nèi)容
棧：在函數(shù)調(diào)用時(shí)，第一個(gè)進(jìn)棧的是主函數(shù)中后的下一條指令（函數(shù)調(diào)用語句的下一條可執(zhí)行語句）的地址，然后是函數(shù)的各個(gè)參數(shù)，在大多數(shù)的C編譯器中，參數(shù)是由右往左入棧的，然后是函數(shù)中的局部變量。注意靜態(tài)變量是不入棧的。當(dāng)本次函數(shù)調(diào)用結(jié)束后，局部變量先出棧，然后是參數(shù)，最后棧頂指針指向最開始存的地址，也就是主函數(shù)中的下一條指令，程序由該點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行。
堆：一般是在堆的頭部用一個(gè)字節(jié)存放堆的大小。堆中的具體內(nèi)容由程序員安排。
2.6、存取效率的比較
char s1[]="aaaaaaaaaaaaaaa";
char *s2="bbbbbbbbbbbbbbbbb";
aaaaaaaaaaa是在運(yùn)行時(shí)刻賦值的；
而bbbbbbbbbbb是在編譯時(shí)就確定的；
但是，在以后的存取中，在棧上的數(shù)組比指針?biāo)赶虻淖址?span lang="en-us">(例如堆)快。
比如：
#include
voidmain()
{
char a=1;
char c[]="1234567890";
char *p="1234567890";
a = c[1];
a = p[1];
return;
}
對應(yīng)的匯編代碼
10:a=c[1];
004010678A4DF1 mov cl, byte ptr[ebp-0Fh]
0040106A884DFC mov byte ptr[ebp-4], cl
11:a=p[1];
0040106D8B55EC mov edx, dword ptr [ebp-14h]
004010708A4201 mov al, byte ptr[edx+1]
004010738845FC mov byte ptr[ebp-4], al
第一種在讀取時(shí)直接就把字符串中的元素讀到寄存器cl中，而第二種則要先把指針值讀到edx中，在根據(jù)edx讀取字符，顯然慢了。

2.7、小結(jié)：
堆和棧的區(qū)別可以用如下的比喻來看出：
使用棧就象我們?nèi)ワ堭^里吃飯，只管點(diǎn)菜（發(fā)出申請）、付錢、和吃（使用），吃飽了就走，不必理會切菜、洗菜等準(zhǔn)備工作和洗碗、刷鍋等掃尾工作，他的好處是快捷，但是自由度小。
使用堆就象是自己動手做喜歡吃的菜肴，比較麻煩，但是比較符合自己的口味，而且自由度大。

?

擴(kuò)展原文獻(xiàn)最后的總結(jié)

此外，如果char *as=new char[11]，此時(shí)表示as在棧上分配一字節(jié)指針，而右邊在堆上分配11字節(jié)的地址，然后strcpy(as,"abcdefghijk");編譯通過不能正確運(yùn)行。

#include <iostream>
using namespace std;

main()
{
char *c1 = "abc";
char c2[] = "abc";
char *c3 = ( char* )malloc(3);
// *c3 = "abc" //error
strcpy(c3,"abc");
c3[0] = 'g';
printf("%d %d %s\n",&c1,c1,c1);
printf("%d %d %s\n",&c2,c2,c2);
printf("%d %d %s\n",&c3,c3,c3);
getchar();
}

寫成注釋那樣，后面改動就會崩潰
可見strcpy(c3,"abc");abc是另一塊地方分配的，而且可以改變，和上面的參考文檔說法有些不一定。

說明：以上是原文的例子和解釋。我覺得有些問題需要提到。首先，注釋那寫法就不對，右邊是個(gè)字符串，左邊是個(gè)指向char的指針，不應(yīng)該這樣賦值，可以為該指針賦予一個(gè)char，或者該指針指向數(shù)組，即c3 = "abc"。至于最后一句“abc是另一塊地方分配的，而且可以改變，和上面的參考文檔說法有些不一定”，這句話后半句同意，因?yàn)槲乙哺杏X1.5小節(jié)最后一行代碼注釋有問題。因?yàn)槟?span lang="en-us">malloc了就分配一個(gè)內(nèi)存，這個(gè)內(nèi)存由c3指向，如果你寫成c3 = "abc"又讓c3指向”abc”，這樣會造成內(nèi)存泄露。而那句話前半句?“abc是另一塊地方分配的”這個(gè)不同意，因?yàn)樽置嬷党Ａ窟€是沒變，所有是同一個(gè)內(nèi)存，只是把該字面值常量的內(nèi)存copy給c3指向的內(nèi)存塊。以上只為個(gè)人想法，如有錯(cuò)誤請指正。

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/fenghuan/p/4788060.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的C++ 字符串指针与字符串数组的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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