C语言 #字符指针

关注

原创 2024-11-25 08:54:54 3.1k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

.NET(C#) 中使用指针在 .NET 中，C# 默认情况下是一种安全的、不支持直接使用指针的语言。然而，C# 支持在特定情况下使用不安全代码（即可以使用指针的代码）。使用不安全代码意味着放弃了 C# 和 .NET 运行时提供的一些安全保障，因此必须谨慎使用。不安全代码可能会增加程序出错的风险，特别是与内存管理相关的错误，如堆损坏、内存泄漏等。指针操作通常只在性能至关重要的情况下使用，或者在需要与系统级别或非托管代码互操作时使用。阅读详情

文章目录

前言

路漫漫其修远兮，武将上下而求索；

以例子为导向来分析字符指针的中存的是什么，以及常量字符串在内存中是如何存储的。

一、指针概念简述

想要详细地了解指针的概念可以戳此链接（详细的万字讲解）：C语言底层逻辑详细阐述指针（一）万字讲解 #指针是什么？ #指针和指针类型 #指针的解引用 #野指针 #指针的运算 #指针和数组 #二级指针 #指针数组_c语言底层逻辑-优快云博客

本文就简单地回顾指针的一些基础知识：

1、指针本身就是地址，内存单元的编号为地址，而地址又称为指针；指针在口语上认为是指针变量、是用来存放地址的变量，每个地址都唯一地标识内存中一块内存空间；

2、指针的大小是固定的4byte\8byte （32位平台或者64位平台）

3、指针是有类型的，其类型不会决定其在内存中占据的空间，而是决定了当解引用此指针变量时有多少字节的访问内存的权限；以及指针变量+、-整数的步长

4、指针的运算

二、字符指针

顾名思义，字符指针就是指针变量指向的对象是字符类型，即指针变量的类型为 char* ；

单个字符的指针创建，代码如下：

#include<stdio.h>

int main()
{
	char ch = 'a';
	char* p = &ch;//此*代表着变量p 为指针变量
	*p = 'b';

	return 0;
}

字符指针可以存放一个字符变量的地址，那么字符串的地址该如何存放呢?

先来看一下整型的例子：

int a = 10 ;

int b = a + 2;

"a+2" 是一个表达式的话，那么此表达式就一定有自己的值，然后再将此值赋给b ;

注：表达式有两个属性：值属性和类型属性

即 "a+2" 的结果为12，那么12就为其值属性；2 为int 类型，变量a 为int 类型，那么 "a+2"此表达式的类型为int 类型。

eg. char * p = "abcdefg" ;

若将字符串"abcdefg"当作表达式，那么将它赋给指针变量p 的是什么呢？

在x86环境下，指针变量p 中只能存放大小为4byte 的地址；而显然整个字符串在内存中是连续存放的，即不止占用一个内存单元空间，所以整个字符串会有多个地址；那么指针p是存放不下整个字符串的地址；

字符串"abcdefg"赋给指针p是其首字符 'a '的地址。

而函数printf 的占位符%s 会通过字符串的首字符地址而找到整个字符串；

我们来看一下打印字符串，代码如下：

#include<stdio.h>

int main()
{
	char ch[10] = "abcdefg";
	char* p = "abcdefg";
	char* p1 = ch; //将数组的首元素地址存放起来

	printf("%s\n", "abcdefg");
	printf("%s\n", ch);
	printf("%s\n", p);
	printf("%s\n", p1);

	printf("字符串地址=%p\n", "abcdefg");
	printf("指针p中存放的地址=%p\n", p);
	printf("指针p1中存放的地址=%p\n", p1);

	return 0;
}

代码运行结果如下：

分析：字符串的创建是用字符数组创建的，我们打印字符串一般采用 printf("%s\n", "abcdefg"); 这种方式，或者将字符串存在数组中，然后对此数组进行打印，即printf("%s\n",ch);

这时候你可能就会有疑问了，数组名可以理解为整体的数组也可以理解为其首元素的地址，于是我们就不清楚：

是因为printf函数的占位符%s 只要得到字符串的首字符地址就会一直往后访问直到遇到 '\0'
还是因为根据的整体字符串"abcdefg"或者整个数组而打印出来整个字符串；

于是我们尝试将数组的首元素地址存放到指针p1中，我们会发现 printf("%s\n", p1);也可以实现打印字符串 "abcdefg" ，那么此时似乎就明显地感觉：打印字符串只要有其首字符的地址即可；

将字符串的地址存放到指针p中，指针p中存放的是整个字符串的地址吗？

我们知道一个字符在内存中占 1 byte 的空间，而一个内存单元有一个地址，如果是想存放整个字符串的地址，就会存多个地址，但是指针变量在x86环境下只向内存申请了4byte 来存放该地址，所以就无法存放整个字符串的地址；printf("指针p中存放的地址=%p\n", p);的结果看以上代码运行结果，可知p中存放的为一个地址，即字符串首元素的地址；

我们将以上的代码又运行了一次：

我们不难发现，字符串的地址未改变，但是数组首元素的地址改变了

这是因为 "abcdefg" 是一个常量字符串，即不能被修改的字符串；字符串是存放在内存中的常量区，在编译期间编译器便指派了地址；

常量区中的值只能读取而不能修改，所以当将此存在常量区的字符串的地址存到指针变量中，为以防对此指针变量解引用而对此字符串进行修改，于是应该优化写作： const char* p = "abcdefg";

注：const 修饰指针变量：(eg. char* p = "abcdefg"; )

1、当 const 放在 * 的左边，有两中写法:

一是 const char* p = "abcdefg";
二是 char const * p = "abcdefg";

表示 *p 即指针变量p 指向的对象，const 修饰指针p指向的对象也就是说指针p 指向的对象是常变量，即指针p 指向的对象不可被修改；

2、当const 放在* 的右边，写作：

char* const p = "abcdefg";

表示指针变量 p是个常变量即存放在指针p中的地址不可修改；

字符指针有两种的表示形式：

1、const 不修饰

char* p = "abcdefg";

2、const 修饰

const char* p = "abcdefg";
char const * p = "abcdefg";

三、字符在内存中的存储

我们按照例子来分析：

#include<stdio.h>

int main()
{
	const char* p1 = "abcdef";
	const char* p2 = "abcdef";

	char arr1[] = "abcdef";
	char arr2[] = "abcdef";
	if (p1 == p2)
		printf("p1==p2\n");
	else
		printf("p1!=p2\n");

	if (arr1 == arr2)
		printf("arr1==arr2");
	else
		printf("arr1!=arr2");

	return 0;
}

代码运行结果：

分析：常量字符串 ”abcdef“ 存放在内存中的常量区，常量区只能读取而不能对其进行修改；

为什么常量字符串存在常量区？

因为既然常量字符串不能被修改，那么这样的常量就没必要存多份，只要有一份，并且谁都不能去修改它；即常量字符串在内存中存一份便足以够用了；字符串是存放在内存中的常量区，在编译期间编译器便指派了地址；当是一个指针来存放该常量字符串的地址的时候，指针中存放的便是该字符串首元素在常量区中的地址；故而指针p1 与指针 p2 中存放的地址相同，即p1==p2;
而如若是一个数组想要来存放该字符串，编译器便会先将存放在常量区的字符串拷贝放入到此数组之中，数组(假设该数组为局部变量)的空间是在其所在函数的函数栈帧的开辟的时候便确定了；从另外一个角度来看：数组创建时会向内存申请相对的大小空间来存放数组中的数据；而数组arr1 和数组arr2 都会向内存申请空间来存放其数据，而每个内存单元的编号都不相同，所以就会导致不同空间的地址也不相同；再者，数组名代表着首元素的地址，所以 arr1 ! = arr2 ；

注：常量字符串不需要创建；代码中出现字符串 eg.const char* p1 = "abcdef"; 程序在编译时期：编译器会在只读数据区中放 abcdef \0 ，将" abcdef "当作常量字符来看待；而此时，只要将常量字符的起始地址交给一个指针去维护即可；同理，因为在编译期间编译器便为常量字符串在常量区指派了地址,故而想要在数组中放入常量字符串会将存放在常量区的字符串拷贝放入数组所占据的空间；