如何理解 char * ch="123"？

Question

我应该如何理解char * ch="123"？

'1' 是char，所以我可以使用：

char x = '1';
char *pt = &x;

但是我怎么理解char *pt="123"？为什么char *pt可以指向字符串？

pt 的值是"123" 的第一个地址值吗？如果是这样，我如何获得pt指向的字符串的长度？

Answer 1

这实际上是一个非常好的问题，它是 C 语言中几个奇怪的结果：

1：指向 char (char*) 的指针当然也可以指向 chars 数组中的特定 char。这就是指针算法所依赖的：

// create an array of three chars
char arr[3] = { 'a', 'b', 'c'};
// point to the first char in the array
char* ptr = &arr[0]
// point to the third char in the array
char* ptr = &arr[2]

2：字符串文字 ("foo") 实际上不是 string 本身，而只是一个字符数组，后跟一个空字节。 （所以"foo"实际上等价于数组{'f', 'o', 'o', '\0'}）

3：在 C 中，数组“衰减”为指向第一个元素的指针。 （这就是为什么很多人错误地说“C 中的数组和指针没有区别”）。也就是说，当您尝试将数组分配给指针对象时，它会将指针设置为指向数组的第一个元素。所以给定上面声明的数组arr，你可以做char* ptr = arr，和char* ptr = &arr[0]的意思一样。

4：在所有其他情况下，像这样的语法会使指针指向一个右值（松散地说，一个临时对象，你不能获取它的地址），这通常是非法的。 （你不能这样做int* ptr = &42）。但是当你定义一个字符串字面量（比如"foo"）时，它不会创建一个右值。相反，它使用静态存储创建 char 数组。您正在创建一个静态对象，该对象是在加载程序时创建的，当然指针可以安全地指向 that。

5：字符串字面量实际上需要标记为const（因为它们是静态且只读的），但是因为早期版本的C没有const关键字，您可以省略 const 说明符（至少在 C++11 之前），以避免破坏旧代码（但您仍然必须将变量视为只读）。

所以char* ch = "123" 真正的意思是：

1. 将char数组{'1', '2', '3', '\0'}写入可执行文件的静态部分（这样当程序加载到内存时，该变量会在内存的只读部分中创建）
2. 执行这行代码时，创建一个指向该数组第一个元素的指针

作为一个有趣的事实，这与 char ch[] = "123"; 不同，而是意味着

1. 将 char 数组{'1', '2', '3', '\0'} 写入可执行文件的静态部分（这样当程序加载到内存时，该变量会在内存的只读部分中创建）
2. 执行这行代码时，在堆栈上创建一个数组，其中包含该静态分配数组的副本。

Answer 2

char* ptr = "123"; 兼容并且几乎等同于char ptr[] = { '1', '2', '3', '\0' };（参见http://ideone.com/rFOk3R）。

在 C 中，指针可以指向一个值或一组连续值。 C++ 继承了这一点。 所以字符串只是一个以'\0'结尾的字符数组（char）。指向char 的指针可以指向char 的数组。

长度由开头和结尾'\0' 之间的字符数给出。 C strlen 的示例为您提供字符串的长度：

size_t strlen(const char * str)
{
    const char *s;
    for (s = str; *s; ++s) {}
    return(s - str);
}

是的，如果最后没有'\0'，它会非常失败。

Answer 3

字符串文字是一个由 N 个 const char 组成的数组，其中 N 是包含隐式 NUL 终止符的文字长度。它具有静态存储持续时间，并且它的实现定义了它的存储位置。从这里开始，它与普通数组相同——它衰减为指向其第一个字符的指针——即const char*。你所拥有的在 C++ 中是不合法的（自 C++11 标准开始以来不再是合法的），它应该是 const char* ch = "123";。

您可以使用sizeof 运算符获取文字的长度。但是，一旦它衰减为指针，您需要遍历它并找到终止符（这就是 strlen 函数所做的）。

因此，使用const char* ch;，您将获得一个指向常量字符类型的指针，该类型可以指向单个字符或字符数组的开头（或开头和结尾之间的任何位置）。数组可以动态、自动或静态分配，并且可以是可变的或不可变的。

在char ch[] = "text"; 之类的内容中，您有一个数组 字符。这是普通数组初始化程序的语法糖（如char ch[] = {'t','e','x','t','\0'};，但请注意，文字仍将在程序开始时加载）。这里发生的是：

• 分配了具有自动存储持续时间的数组
• 它的大小是由编译器从字面量的大小推导出来的
• 文字的内容被复制到数组中

因此，您有一个可以随意使用的存储区域（与不能写入的文字不同）。

Answer 4

C 中没有字符串，但有指向字符的指针。 *pt 确实不是指向字符串，而是指向单个字符（'1'）。 但是，有些函数将char* 作为参数，假设其参数指向的地址后面的地址字节如果不对其进行操作，则设置为0。

在您的示例中，如果您尝试在需要“空终止字符串”的函数上使用 pt（基本上，它希望在应该停止处理数据时遇到值为 0 的字节）您将遇到分段错误，因为x='1' 给x 提供1 字符的ascii 值，仅此而已，而char* pt="123" 给pt 提供1 的地址值，但也放入该内存，包含 1、2、3 的 ascii 值的字节后跟一个值为 0（零）的字节。

因此内存（在 8 位机器中）可能如下所示：

地址 = 内容（0x31 是字符 1（一）的 Ascii 代码）

0xa0 = 0x31
0xa1 = 0x32
0xa2 = 0x33
0xa3 = 0x00

假设你在同一台机器上char* otherString = malloc(4)，假设malloc返回值0xb0，现在是otherString的值，我们想复制我们的“pt”（将0xa0) 的值转换为otherString，则strcpy 调用如下所示：

strcpy( otherString, pt );

同理

strcpy( 0xb0, 0x0a );

strcpy 然后将地址0xa0 的值复制到0xb0，它将指向“pt”的指针增加到0xa1，检查0xa1 是否为零，如果它不为零，它将增加指向“otherString”的指针并将0xa1复制到0xb1，依此类推，直到“pt”指针为0xa3，在这种情况下，它将返回为它检测到已到达“字符串”的末尾。

这是有原因的，而不是 100% 是如何进行的，它可以通过多种不同的方式实现。

这是一个http://fossies.org/dox/glibc-2.18/strcpy_8c_source.html

Answer 5

指向数组的指针？

一个指针只指向一个内存地址。指针指向数组这句话只是在广义上使用——一个指针不能真正同时存储多个地址。

在您的示例char *ch="123" 中，指针ch 实际上只指向第一个字节。您可以编写如下代码，这将非常有意义：

char *ch = new char [1024];
sprintf (ch, "Hello");    
delete [] ch;

char x = '1';
ch = &x;

请注意使用指针ch 来指向new char [1024] 行分配的内存以及变量x 的地址，同时仍然是相同的指针类型。

C 风格的字符串以 null 结尾

C 中的字符串过去是空终止的，即，特殊的 '\0' 被添加到字符串的末尾，并假定所有基于 char * 的函数都存在（例如 strlen 和 printf）这样，您可以从第一个字节开始确定字符串的长度，直到找到包含0x00 的字节。

strlen 样式函数的详细示例实现将是

int my_strlen (const char *startAddress)
{
  int count = 0;
  char *ptr = startAddress;
  while (*ptr != 0)
  {
     ++count;
     ++ptr;
  }

  return count;
}

Answer 6

char* pt = "123"; does two things:

1。在 ROM 中创建字符串文字“123”（这通常在 .text 部分中） 2. 创建一个char*，分配字符串所在内存位置的开头。

因为此操作like pt[1] = '2'; 是非法的，因为您将尝试写入 ROM 内存。

但是你可以毫无问题地将指针分配到其他内存位置。