字符串文字的处理是否取决于赋值的左侧？答案

【问题标题】：Does the treatment of string literals depend on the left hand side of an assignment?字符串文字的处理是否取决于赋值的左侧？
【发布时间】：2021-11-02 22:54:34
【问题描述】：

试图围绕“C 编程语言”中的第 5.7 章到第 5.9 章，处理多维数组、指针数组等，我得出以下观察结果：

如果在下面的代码中 foo 被声明为一个指向 char 数组的指针，并且我稍后想为它分配一个 char 类型的指针，我必须在字符串文字前加上一个 & 符号。但是，如果我将bar 声明为指针，则在没有& 符号的情况下也可以进行相同的操作。

char (*foo)[3]; // creates a single pointer to a char array of size 3
char *bar;      // creates a single pointer to char

int main()
{
    foo = &"AB";
    bar = "AB";
    
    return 0;
}

反汇编（64 位 Macho-O）似乎（至少在初学者看来）对两个任务执行相同的操作：

Disassembly of section __TEXT,__text:

0000000100003f80 _main:
100003f80: 55                           push    rbp
100003f81: 48 89 e5                     mov rbp, rsp
100003f84: 31 c0                        xor eax, eax
100003f86: 48 8d 0d 7b 00 00 00         lea rcx, [rip + 123]        // address of 'bar'
100003f8d: 48 8d 15 6c 00 00 00         lea rdx, [rip + 108]        // address of 'foo'
100003f94: c7 45 fc 00 00 00 00         mov dword ptr [rbp - 4], 0
100003f9b: 48 8d 35 08 00 00 00         lea rsi, [rip + 8]          // address pointing to 'AB'-String
100003fa2: 48 89 32                     mov qword ptr [rdx], rsi    // store address of 'AB' in 'foo'
100003fa5: 48 89 31                     mov qword ptr [rcx], rsi    // store address of 'AB' in 'bar'
100003fa8: 5d                           pop rbp
100003fa9: c3                           ret

Disassembly of section __TEXT,__cstring:

0000000100003faa __cstring:
100003faa: 41 42                        <unknown>
100003fac: 00                           <unknown>


Disassembly of section __DATA,__common:

0000000100004000 _foo:
...

0000000100004008 _bar:
...

由于我正在阅读的这本书是我与 C 的第一次接触，我担心我在这里遗漏了一些明显的东西。如果我在这两种情况下都需要&-symbol，这不是更合乎逻辑吗？

【问题讨论】：

"string pointer" 听起来像使用 string 就好像它是一种类型 - 它不是。 “我稍后要为其分配一个字符串指针”，不如“我稍后要为其分配一个 char 指针”更好。

标签： arrays c pointers string-literals

【解决方案1】：

C 中的字符串文字的类型为“char 数组”，其大小等于包括终止空字节在内的字符数。这意味着"AB" 的类型为char [3]。

在大多数 情况下，当在表达式中使用数组时，它会衰减为指向第一个元素的指针。这就是bar = "AB" 的情况。右侧的字符串常量衰减为类型char *，可以直接赋值给bar。

这种衰减不会发生的一种情况是数组是& 运算符的主题。因此，获取char [3] 类型数组的地址会产生一个char (*)[3] 类型的指针，它与foo 的类型匹配。

【讨论】：

@attachedy 在表达式**foo+1 中，指针foo 首先被取消引用，产生一个char [3] 类型的数组。然后将该数组转换为char * 类型的指针，该指针再次被取消引用，产生数组中的第一个字符，即'A'。然后将值 1 添加到该字符，产生字符 'B'。例如，如果您将字符串常量更改为 "AX"，您仍然会得到 'B'。
@attachedy 在这种情况下，它与(*foo)[1] 相同，它首先取消引用指针以产生一个数组，然后从数组中检索索引 1 处的元素。

【解决方案2】：

好的，假设"AB" 的每个实例都存储在内存位置0xDEADBEEF。表达式"AB" 是一个数组表达式，在大多数情况下将返回其第一个元素的地址。两个值得注意的例外是 & 和 sizeof 运算符。在&"AB" 和sizeof "AB" 中，数组将被视为一个数组，而不是其第一个元素的地址。

char (*foo)[3] = &"AB"; 将（在大多数架构上）初始化foo 以具有值0xDEADBEEF，即"AB" 的地址。在表达式&"AB"中，数组"AB"被视为一个数组，&返回它的地址。

char *bar = "AB"; 将初始化bar 以指向A，猜猜看，在大多数架构上，地址与"AB" 相同，即0xDEADBEEF。这里数组"AB" 被转换为指向其第一个元素的指针。

所以foo 和bar 都指向同一个内存位置，但指向不同的对象。 foo 指向 3 个字节的序列，但 bar 指向单个字节。

由于foo 指向一个数组，表达式*foo 就是数组foo 指向的。在大多数情况下，数组表达式产生一个指向数组中第一个元素的指针，因此在表达式**foo 中，子表达式*foo 是数组"AB"（类型为char[3]），但被转换为指针到A（char * 类型）。 *foo 前面的第二个 * 解引用指向 A 的指针，并返回 A

总结一下：

foo 是指向char [3]; 的指针，其值为0xDEAFBEEF
*foo 是数组foo 指向的"AB"，类型为char [3]
在大多数情况下，*foo 被转换为 char *，仍然是 0xDEADBEEF 值
作为上一点的例外，在表达式&*foo 和sizeof *foo 中，*foo 不会被转换，但仍然是"AB"。
像这样**foo取消引用*foo，将返回A（foo==0xDEADBEEF，*foo=="AB"->0xDEADBEEF==bar，**foo==*0xDEADBEEF==*bar=='A'）

【讨论】：