C++ char *c 與char []差別

在實習過程中發現了一個以前一直預設的錯誤，同樣char *c = "abc"和char c[]="abc",前者改變其内

容程式是會崩潰的，而後者完全正确。

程式示範：

測試環境Devc++

代碼

#include <iostream>

using namespace std;

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();

}   

運作結果

2293628 4199056 abc

2293624 2293624 abc

2293620 4199056 abc

參考資料：

首先要搞清楚編譯程式占用的記憶體的分區形式：

一、預備知識—程式的記憶體配置設定

一個由c/C++編譯的程式占用的記憶體分為以下幾個部分

1、棧區（stack）—由編譯器自動配置設定釋放，存放函數的參數值，局部變量的值等。其操作方式類似于

資料結構中的棧。

2、堆區（heap）—一般由程式員配置設定釋放，若程式員不釋放，程式結束時可能由OS回收。注意它與資料

結構中的堆是兩回事，配置設定方式倒是類似于連結清單，呵呵。

3、全局區（靜态區）（static）—全局變量和靜态變量的存儲是放在一塊的，初始化的全局變量和靜态

變量在一塊區域，未初始化的全局變量和未初始化的靜态變量在相鄰的另一塊區域。程式結束後由系統

釋放。

4、文字常量區—常量字元串就是放在這裡的。程式結束後由系統釋放。

5、程式代碼區

這是一個前輩寫的，非常詳細

//main.cpp

   int a=0;     //全局初始化區

   char *p1;    //全局未初始化區

   main()

   {

    int b;棧

    char s[]="abc";    //棧

    char *p2;          //棧

    char *p3="123456";    //123456/0在常量區，p3在棧上。

    static int c=0；    //全局（靜态）初始化區

    p1 = (char*)malloc(10);

    p2 = (char*)malloc(20);    //配置設定得來得10和20位元組的區域就在堆區。

    strcpy(p1,"123456");    //123456/0放在常量區，編譯器可能會将它與p3所向"123456"優化成一個

地方。

}

二、堆和棧的理論知識

2.1申請方式

stack:

由系統自動配置設定。例如，聲明在函數中一個局部變量int b;系統自動在棧中為b開辟空間

heap:

需要程式員自己申請，并指明大小，在c中malloc函數

如p1=(char*)malloc(10);

在C++中用new運算符

如p2=(char*)malloc(10);

但是注意p1、p2本身是在棧中的。

2.2

申請後系統的響應

棧：隻要棧的剩餘空間大于所申請空間，系統将為程式提供記憶體，否則将報異常提示棧溢出。

堆：首先應該知道作業系統有一個記錄空閑記憶體位址的連結清單，當系統收到程式的申請時，

會周遊該連結清單，尋找第一個空間大于所申請空間的堆結點，然後将該結點從空閑結點連結清單中删除，并将

該結點的空間配置設定給程式，另外，對于大多數系統，會在這塊記憶體空間中的首位址處記錄本次配置設定的大

小，這樣，代碼中的delete語句才能正确的釋放本記憶體空間。另外，由于找到的堆結點的大小不一定正

好等于申請的大小，系統會自動的将多餘的那部分重新放入空閑連結清單中。

2.3申請大小的限制

棧：在Windows下,棧是向低位址擴充的資料結構，是一塊連續的記憶體的區域。這句話的意思是棧頂的地

址和棧的最大容量是系統預先規定好的，在WINDOWS下，棧的大小是2M（也有的說是1M，總之是一個編譯

時就确定的常數），如果申請的空間超過棧的剩餘空間時，将提示overflow。是以，能從棧獲得的空間

較小。

堆：堆是向高位址擴充的資料結構，是不連續的記憶體區域。這是由于系統是用連結清單來存儲的空閑記憶體地

址的，自然是不連續的，而連結清單的周遊方向是由低位址向高位址。堆的大小受限于計算機系統中有效的

虛拟記憶體。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:由系統自動配置設定，速度較快。但程式員是無法控制的。

堆:是由new配置設定的記憶體，一般速度比較慢，而且容易産生記憶體碎片,不過用起來最友善.

另外，在WINDOWS下，最好的方式是用Virtual Alloc配置設定記憶體，他不是在堆，也不是在棧,而是直接在進

程的位址空間中保留一塊記憶體，雖然用起來最不友善。但是速度快，也最靈活。

2.5堆和棧中的存儲内容

棧：在函數調用時，第一個進棧的是主函數中後的下一條指令（函數調用語句的下一條可執行語句）的

位址，然後是函數的各個參數，在大多數的C編譯器中，參數是由右往左入棧的，然後是函數中的局部變

量。注意靜态變量是不入棧的。

當本次函數調用結束後，局部變量先出棧，然後是參數，最後棧頂指針指向最開始存的位址，也就是主

函數中的下一條指令，程式由該點繼續運作。

堆：一般是在堆的頭部用一個位元組存放堆的大小。堆中的具體内容由程式員安排。

2.6存取效率的比較

char s1[]="aaaaaaaaaaaaaaa";

char *s2="bbbbbbbbbbbbbbbbb";

aaaaaaaaaaa是在運作時刻指派的；

而bbbbbbbbbbb是在編譯時就确定的；

但是，在以後的存取中，在棧上的數組比指針所指向的字元串(例如堆)快。

比如：

#include

voidmain()

{

char a=1;

char c[]="1234567890";

char *p="1234567890";

a = c[1];

a = p[1];

return;

}

對應的彙編代碼

10:a=c[1];

004010678A4DF1movcl,byteptr[ebp-0Fh]

0040106A884DFCmovbyteptr[ebp-4],cl

11:a=p[1];

0040106D8B55ECmovedx,dwordptr[ebp-14h]

004010708A4201moval,byteptr[edx+1]

004010738845FCmovbyteptr[ebp-4],al

第一種在讀取時直接就把字元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

edx讀取字元，顯然慢了。

2.7小結：

堆和棧的差別可以用如下的比喻來看出：

使用棧就象我們去飯館裡吃飯，隻管點菜（發出申請）、付錢、和吃（使用），吃飽了就走，不必理會

切菜、洗菜等準備工作和洗碗、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。

自我總結：

char *c1 = "abc";實際上先是在文字常量區配置設定了一塊記憶體放"abc",然後在棧上配置設定一位址給c1并指向

這塊位址，然後改變常量"abc"自然會崩潰

然而char c2[] = "abc",實際上abc配置設定記憶體的地方和上者并不一樣，可以從

4199056

2293624 看出，完全是兩塊地方，推斷4199056處于常量區，而2293624處于棧區

2293628

2293624

2293620 這段輸出看出三個指針配置設定的區域為棧區，而且是從高位址到低位址

2293620 4199056 abc 看出編譯器将c3優化指向常量區的"abc"

繼續思考：

代碼：

#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();

}   

輸出：

2293628 4199056 abc

2293624 2293624 abc

2293620 4012976 gbc

寫成注釋那樣，後面改動就會崩潰

可見strcpy(c3,"abc");abc是另一塊地方配置設定的，而且可以改變，和上面的參考文檔說法有些不一定，