一段程序看懂 C中字符类型类型指针,字符类型数组

本文通过实例深入解析了C语言中字符类型指针和数组的概念与使用方法,对比了指针与数组在存储位置、内容修改及内存分配上的区别,并演示了如何进行字符串操作。

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一段程序看懂 C中字符类型类型指针,字符类型数组:

#include <stdio.h>;
int main(){
   char* p1 = "20190118";
   char* p2 = "happynewyear";
   printf("%%s:p1=%s,p2=%s\n",p1,p2);   //内容值
   printf("%%p:p1=%p,p2=%p\n",p1,p2);   //地址值
   printf("%%d:*p1=%d,*p2=%d\n",*p1,*p2); //第一个字符的ASCII值
   printf("%%p:&p1=%p,&p2=%p\n",&p1,&p2); //取地址,指向指针的地址值

   char p3[] = "20190118";
   char p4[] = "happynewyear";
   printf("%%s:p3=%s,p4=%s\n",p3,p4);   //内容值
   printf("%%p:p3=%p,p4=%p\n",p3,p4);   //第一个字符的地址值(字符串首地址)
   printf("%%d:*p3=%d,*p4=%d\n",*p3,*p4);//第一个字符的ASCII值
   printf("%%p:&p3=%p,&p4=%p\n",&p3,&p4);//取地址,第一个字符的地址值

//char* p是定义的一个指针,指针是不分配内存的。。他指向的字符窜"20190118" 是存在不可修改的区域(代码区)的。。
//而char p[]是一个数组。。他的内容存在栈区可以修改

   printf("test strcpy(%s,%s)=%d\n",p3,p4,strcmp(p3,p4));

   p1 = (char *)malloc(10);
   strcpy(p1,"20080808");
   printf("%%s:p1=%s\n",p1);  
   strcpy(p3,"20080808");
   printf("%%s:p3=%s\n",p3); 

 
   return  0;
}

 

<think>好的,用户现在问的是为什么可以将字符串字面量"Hello, World!"赋值给const char*类型指针。这个问题看起来是关于C语言中字符串和指针的基本概念,但用户可能对底层机制不太清楚。我需要先回顾一下相关的知识点,然后用简单明了的方式解释。 首先,字符串字面量在C语言中是如何存储的?字符串字面量是存储在只读内存区域的,通常是在程序的常量区。当用户写"Hello, World!"时,编译器会为这个字符串分配内存,并在末尾自动添加空字符'\0'。 然后,char指针的作用。char*类型本来是用来指向字符数组的,但字符串字面量本身是一个字符数组,所以当用户将字符串字面量赋值给char指针时,指针会指向这个数组的首元素地址。不过,由于字符串字面量是常量,不能修改,所以正确的做法是使用const char*来指向它,以防止意外修改导致未定义行为。 用户可能的疑惑点在于,为什么可以直接赋值,而不需要显式地分配内存或者使用数组。这时候需要解释数组指针的区别,以及字符串字面量的隐式转换。例如,数组名在大多数表达式中会衰减为指针,指向数组的第一个元素。字符串字面量也是如此,它会被视为一个常量字符数组,而赋值给指针时,指针就指向该数组的首地址。 另外,用户可能对const关键字的作用不太清楚。这里需要说明,使用const是为了保证字符串不被修改,如果尝试修改会导致未定义行为。例如,像*(src + 1) = 'a'这样的操作是不允许的,会导致程序崩溃或其他不可预测的结果。 可能还需要对比字符数组和字符指针的不同用法。比如,char str[] = "Hello";这样的声明会创建一个字符数组,并将字符串的内容复制到数组中,此时可以修改数组的内容。而char* str = "Hello";则是让指针指向字符串字面量的地址,不能通过指针修改内容。 用户可能没有意识到字符串字面量的存储方式和指针的关系,所以需要详细说明这些概念。此外,用户可能对内存布局和编译器如何处理字符串字面量缺乏了解,需要用简单的例子来帮助理解。 还需要考虑用户可能的误解,比如认为指针数组是相同的,但实际上它们有区别。指针指向的是内存地址,而数组是一块连续的内存空间。字符串字面量作为数组,其地址被赋值给指针,所以指针可以访问该字符串。 总结回答的结构应该是:先解释字符串字面量的存储,然后说明指针如何指向它,接着讨论const的作用,最后对比数组指针的区别。同时,提供代码示例来展示正确和错误的用法,以帮助用户加深理解。 此外,用户之前的问题涉及深浅拷贝和内存管理,所以可能是在学习C语言的内存管理和指针操作时遇到了这个疑问。因此,在回答时需要结合之前的上下文,确保用户能够将这些概念联系起来,理解为什么在赋值时不需要显式拷贝,而是直接指向已有的内存地址。 最后,确保回答清晰易懂,避免使用过于专业的术语,用比喻或类比帮助用户理解。例如,可以比喻为“指针就像一个标签,贴在已有的物品上,而不是复制这个物品本身”。</think>### **字符串字面量赋值给 `const char*` 的原理详解** --- ### **1. 为什么可以这样赋值?** ```c const char* src = "Hello, World!"; ``` - **字符串字面量的本质**: 在 C 语言中,双引号括起的字符串(如 `"Hello, World!"`)会被编译器视为**字符数组常量**,自动在末尾添加空字符 `\0`。 编译器会将字符串存储在程序的**只读内存区域**(如 `.rodata` 段),并返回该数组的首地址。 - **指针的作用**: `char*` 类型指针本质上是存储内存地址的变量。 `src` 是一个指向字符的指针,它指向字符串 `"Hello, World!"` 的第一个字符 `'H'` 的地址。 --- ### **2. 内存布局示意图** ``` 内存地址: 0x1000 0x1001 0x1002 ... 0x100D 内容: 'H' 'e' 'l' ... '\0' ``` - `"Hello, World!"` 被存储在连续的内存中(共 14 字节,包括 `\0`)。 - `src` 的值是 `0x1000`,即字符串的首地址。 --- ### **3. `const` 的作用** - **为什么需要 `const`**? 字符串字面量是**常量**,存储在只读内存区域。 如果尝试修改 `src` 指向的内容(如 `src[0] = 'h'`),会导致**未定义行为**(通常程序崩溃)。 - **正确写法**: ```c const char* src = "Hello, World!"; // 安全:禁止修改内容 ``` - **错误写法**: ```c char* src = "Hello, World!"; // 不安全:编译器可能警告 src[0] = 'h'; // 错误:尝试修改只读内存 ``` --- ### **4. 与字符数组的区别** ```c char arr[] = "Hello, World!"; // 字符数组 arr[0] = 'h'; // 合法:数组内容可修改 ``` - **区别**: - `arr` 是一个字符数组,存储的是字符串的**副本**。 - `src` 是一个指针,指向字符串字面量的**原始内存地址**。 --- ### **5. 完整示例** ```c #include <stdio.h> int main() { const char* src = "Hello, World!"; printf("String: %s\n", src); // 输出:Hello, World! printf("Address: %p\n", (void*)src); // 输出:字符串的首地址 // 尝试修改会报错 // src[0] = 'h'; // 错误:编译器报错或运行时崩溃 return 0; } ``` --- ### **6. 常见问题** #### **(1) 为什么不用 `malloc` 分配内存?** - 字符串字面量是静态存储的,无需手动分配内存。 - 如果需要修改字符串内容,必须使用字符数组或动态分配内存: ```c char* dynamic_str = malloc(14 * sizeof(char)); strcpy(dynamic_str, "Hello, World!"); dynamic_str[0] = 'h'; // 合法 free(dynamic_str); ``` #### **(2) 多个指针指向同一字符串字面量会浪费内存吗?** - 不会。编译器会优化,所有指向相同字符串字面量的指针共享同一块内存: ```c const char* s1 = "Hello"; const char* s2 = "Hello"; // s1 和 s2 指向同一地址 ``` --- ### **7. 总结** | **特性** | `const char* src = "..."` | `char arr[] = "..."` | |------------------|---------------------------|----------------------| | 存储区域 | 只读内存(常量区) | 可写内存(栈/堆) | | 是否可修改内容 | 否 | 是 | | 是否共享内存 | 是(相同字面量共享) | 否(独立副本) | | 是否需要手动释放 | 否 | 否(栈内存自动释放) | --- ### **相关问题** 1. 如果字符串字面量很长,会被拆分成多个部分存储吗? 2. 如何将字符串字面量复制到动态内存中以便修改? 3. `char* src = "Hello"` 和 `const char* src = "Hello"` 的区别是什么? 4. 多个字符串字面量相同时,它们的地址一定相同吗? 5. 在 C++ 中,字符串字面量的类型是否与 C 语言相同?
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