zoukankan      html  css  js  c++  java
  • char *p="abc"与char p[]="abc"的不同

    char *p="abc"与char p[]="abc"的不同

    问题引入:
    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

    容程序是会崩溃的,而后者完全正确。
    程序演示:
    测试环境Devc++
    代码
    #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();
    }   
    运行结果
    2293628 4199056 abc
    2293624 2293624 abc
    2293620 4199056 abc

    参考资料:
    首先要搞清楚编译程序占用的内存的分区形式:
    一、预备知识—程序的内存分配
    一个由c/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分
    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

    数据结构中的栈。
    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

    结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似于链表,呵呵。
    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

    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

    释放。
    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。
    5、程序代码区
    这是一个前辈写的,非常详细
    //main.cpp
        int a=0;      //全局初始化区
        char *p1;     //全局未初始化区
        main()
        {
         int b;栈
         char s[]="abc";     //栈
         char *p2;           //栈
         char *p3="123456";     //123456\0在常量区,p3在栈上。
         static int c=0;     //全局(静态)初始化区
         p1 = (char*)malloc(10);
         p2 = (char*)malloc(20);     //分配得来得10和20字节的区域就在堆区。
         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。
    }
    二、堆和栈的理论知识
    2.1申请方式
    stack:
    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
    heap:
    需要程序员自己申请,并指明大小,在c中malloc函数
    如p1=(char*)malloc(10);
    在C++中用new运算符
    如p2=(char*)malloc(10);
    但是注意p1、p2本身是在栈中的。
    2.2
    申请后系统的响应
    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。
    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,
    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

    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

    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

    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。
    2.3申请大小的限制
    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

    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

    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

    较小。
    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

    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

    虚拟内存。由此可见,堆获得的空间比较灵活,也比较大。
    2.4申请效率的比较:
    栈:由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。
    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.
    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

    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。
    2.5堆和栈中的存储内容
    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

    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

    量。注意静态变量是不入栈的。
    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

    函数中的下一条指令,程序由该点继续运行。
    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。
    2.6存取效率的比较
    char s1[]="aaaaaaaaaaaaaaa";
    char *s2="bbbbbbbbbbbbbbbbb";
    aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的;
    而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的;
    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。
    比如:
    #include
    voidmain()
    {
    char a=1;
    char c[]="1234567890";
    char *p="1234567890";
    a = c[1];
    a = p[1];
    return;
    }
    对应的汇编代码
    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

    edx读取字符,显然慢了。
    2.7小结:
    堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出:
    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

    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。
    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。

    自我总结:
    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

    这块地址,然后改变常量"abc"自然会崩溃

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

    2293628
    2293624
    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

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


    继续思考:
    代码:
    #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();
    }   
    输出:
    2293628 4199056 abc
    2293624 2293624 abc
    2293620 4012976 gbc
    写成注释那样,后面改动就会崩溃
    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,

    而且我不能断定4012976是哪个区的,可能要通过算区的长度,希望高人继续深入解释,谢谢

  • 相关阅读:
    深入理解计算机系统 第十章 系统级I/O
    深入理解计算机系统 第九章 虚拟内存(1)
    Leetcode练习(Python):第520题:检测大写字母:给定一个单词,你需要判断单词的大写使用是否正确。 我们定义,在以下情况时,单词的大写用法是正确的: 全部字母都是大写,比如"USA"。 单词中所有字母都不是大写,比如"leetcode"。 如果单词不只含有一个字母,只有首字母大写, 比如 "Google"。 否则,我们定义这个单词没有正确使用大写字母。
    Leetcode练习(Python):第461题:汉明距离:两个整数之间的汉明距离指的是这两个数字对应二进制位不同的位置的数目。 给出两个整数 x 和 y,计算它们之间的汉明距离。
    Leetcode练习(Python):第485题:最大连续1的个数:给定一个二进制数组, 计算其中最大连续1的个数。
    Leetcode练习(Python):第412题:Fizz Buzz:写一个程序,输出从 1 到 n 数字的字符串表示。 1. 如果 n 是3的倍数,输出“Fizz”; 2. 如果 n 是5的倍数,输出“Buzz”; 3.如果 n 同时是3和5的倍数,输出 “FizzBuzz”。
    Leetcode练习(Python):第383题:赎金信:给定一个赎金信 (ransom) 字符串和一个杂志(magazine)字符串,判断第一个字符串 ransom 能不能由第二个字符串 magazines 里面的字符构成。如果可以构成,返回 true ;否则返回 false。
    Leetcode练习(Python):第392题:判断子序列:给定字符串 s 和 t ,判断 s 是否为 t 的子序列。
    Leetcode练习(Python):第387题:字符串中的第一个唯一字符:给定一个字符串,找到它的第一个不重复的字符,并返回它的索引。如果不存在,则返回 -1。
    Leetcode练习(Python):第371题:两整数之和:不使用运算符 + 和
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/wanghetao/p/2431326.html
Copyright © 2011-2022 走看看