char ** 对象是如何保存的？ [关闭]

Question

今天，我问我，char ** 对象是如何保存在内存或二进制文件中的。我使用以下代码 sn-p 进行了测试：

char **array  = (char *)malloc(3 * sizeof(char *));

array[0] = "Foo";         // Length: 3
array[1] = "Long string"; // Length: 11
array[2] = "Bar";         // Length: 3   => Full length: 17

int length = 17;

我将此数组写入文件：

FILE *file = fopen(...);
fwrite(array, length, 1, file);
fclose(file);

很棒的是，当我使用以下代码从文件中再次读取此数组时，成功读取了字符串长度，而不会保存超过 17 个字节。

FILE *file   = fopen(...);
int   length = 17;

char **array = (char *)malloc(length);

int index        = 0;
int parsedLength = 0;
while (parsedLength < length)
{
    char *string       = array[index];
    int   stringLength = strlen(string);

    printf("%i: \"%s\" (%i)\n", index, string, stringLength);

    parsedLength += stringLength;
    ++index;
}

我得到的输出等于：

0: "Foo" (3)
1: "Long string" (11)
2: "Bar" (3)

编译器如何知道数组中每个字符串的长度？

Answer 1

不认为你的程序有效。 尝试编写一个读取文件的新程序，或尝试使用十六进制编辑器打开二进制文件。字符串中不存在。 char ** array 是指针数组而不是 char 数组，它的大小在 32 位公共环境中为 3*4 = 12。

Answer 2

指针被保存到像数字（或更好的地址）这样的文件中，因此您的代码工作的事实是一种错觉，因为您可能在同一个运行中将它们保存和加载到同一个程序中（所以因为这些字符串是文字，它们的地址大多固定在数据段中）。

你所做的是完全错误的，因为数组在内存中的布局如下（我假设 4 字节指针）：

XXXXXXXX YYYYYYYY ZZZZZZZZ ( = 12 bytes)
   ^        ^        ^
   |        |       pointer to "Bar"
   |      pointer to "Long String"
 pointer to "Foo"

但您将 17 个字节保存到文件中，其中 12 个只是内存地址。

要在文件中正确保存字符串，您当然需要存储包含的全部数据及其长度。比如：

for (int i = 0; i < ARRAY_LENGTH; ++i) {
  char *string = array[i];
  unsigned int length = strlen(string);
  fwrite(&length, sizeof(unsigned int), 1, out);
  fwrite(string, sizeof(char), length, out);
}

for (int i = 0; i < ARRAY_LENGTH; ++i {
  unsigned int length;
  fread(&length, sizeof(unsigned int), 1, in);
  array[i] = calloc(sizeof(char), length);
  fread(array[i], sizeof(char), length, in);
}