函数之间的 C 字符串范围

Question

我的问题很难用语言表达，所以我只给出一个代码示例：

#include <stdio.h>

typedef struct {
    char *str;
} strHold;

void f2(char *s)
{
    *s = "Char 2";
}

void f3(strHold *str)
{
    (*str).str = "Struct 2";
}

int main()
{
    char *s1 = "Char 1";
    strHold str1;
    str1.str = "Struct 1";

    //f2(s1);
    f3(&str1);

    printf("%s, ", s1);
    printf("%s", str1.str);

    return 0;
}

这个 C 程序运行，甚至在第二次打印时显示“Struct 2”。但是函数 f2 不起作用，例如，如果我删除评论，程序就会崩溃。 我其实并不惊讶 f2 不起作用，我更想知道为什么 f3 起作用？

当我在函数范围内定义字符串常量时，一旦我退出函数范围，就应该释放该数据，对吗？这意味着一旦我返回调用函数范围，数据就会变成垃圾。

那么...结构版本是如何工作的？有人可以解释一下内存在这两种情况下是如何工作的，以及在调用函数中从它调用的函数初始化未知长度的字符串的“正确”方法是什么？

Answer 1

你的编译器应该对这一行给出警告：

*s = "Char 2";

这里，*s 是一个char，您尝试为其分配一个字符串(char*)。通过将s1 的地址传递给函数来修复它：

f2(&s1);

并将函数头更改为：

void f2(char **s)

---

当我在函数范围内定义字符串常量时，一旦我退出函数范围，就应该释放该数据，对吗？这意味着一旦我返回调用函数范围，数据就会变成垃圾。

没有。字符串文字具有静态生命周期，这意味着它们只要程序存在就存在。一旦函数结束，只有函数内部的局部变量会被销毁。

Answer 2

你不能尝试修改字符串文字，否则你会调用未定义的行为。

"Char 1" 被赋值，所以f2 的参数s 包含一个指向字符串文字的指针。因此，给*s 赋值意味着你正在尝试修改一个字符串字面量。

要修改调用者的局部变量，请使用指向要修改的变量的指针。

根据N1256 6.4.5 String literals-5 和N1570 6.4，您不必释放字符串文字，也不能尝试释放它们，因为它们分配有静态存储持续时间。 5 字符串字面量-6.

结构版本有效，因为您将指针传递给结构并使用它来修改结构的成员，而无需尝试修改任何字符串文字。

此代码将起作用：

#include <stdio.h>

typedef struct {
    char *str;
} strHold;

void f2(char **s) /* add * to receive a pointer to char* */
{
    *s = "Char 2";
}

void f3(strHold *str)
{
    (*str).str = "Struct 2";
}

int main(void)
{
    char *s1 = "Char 1";
    strHold str1;
    str1.str = "Struct 1";

    f2(&s1); /* add & to get the pointer to s1 */
    f3(&str1);

    printf("%s, ", s1);
    printf("%s", str1.str);

    return 0;
}

Answer 3

在：

void f2(char *s)
{
    *s = "Char 2";
}

你会得到一个编译器错误：你是 dereference 指针，它产生一个字符（类型），现在想要为该字符分配一个 string。

更一般地说，字符串文字必须存储在内存中的某个位置，否则程序无法为其赋值。所以离开函数后，文字仍然存储在内存中的某个地方。

Answer 4

你使用的指针，*s1应该指向一个足够大的内存块，对于初学者来说，使用一个足够长的字符串来包含你最长的输出。更有经验的程序员应该适当地使用 malloc 和 free。

对于初学者：

static char buffer[80]; /* 80 chars of null bytes */
char        *s1;        /* pointer to string */
s1 = buffer;          /* pointer now pointing to beginning of buffer */
strcpy(s1,"Char 1")   /* buffer now contains initial text,
  rest is null bytes, so string is terminated correctly */