字符串是数组还是指针？答案

【问题标题】：Is string an array or a pointer?字符串是数组还是指针？
【发布时间】：2016-09-29 22:11:53
【问题描述】：

我在这里得到了这个小程序，它带有预先分配的“计数”数字，然后将其解析为“xxx”的格式，其中 x 是 0 或相应的密码（例如，从 '6' 我得到 006 和从234 我得到 234）。当我得到它的时候

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    int count = 0;

    char number[2] = {0};

    int base0 = count % 10;
    int base1 = ((count % 100) - base0) / 10;
    int base2 = ((count % 1000) - base1) / 100;
    sprintf(number, "%d%d%d", base2, base1, base0); //print into the number variable
    printf("%s\n", number); 
}

一切正常，但如果我用

切换“数字”变量定义

char* number = NULL;

我得到分段错误。这是为什么？它应该只是指向字符串的开头。

【问题讨论】：

两者都是非法的并导致UB。你应该学习内存分配。
在第一种情况下 (number[2] = {0})，您将 ASCII 字符零分配给数组“number”的每个元素。当您将 NULL 分配给 number 时，您只有一个指向名为“number”的字符的指针，该字符不指向内存地址。您必须为数字分配内存。
我现在明白了。但是如何为此分配足够的内存呢？ char *number = malloc(sizeof(999));有效，但 sizeof(999) 部分似乎不是最优雅的方式
sizeof(999) 与 sizeof(int) 相同......这不是它的工作原理。
那么我该如何优化它以仅为 0-999 分配内存？不是整个 int 范围？

标签： c arrays string printf

【解决方案1】：

在 C 中，字符串表示为字符数组；这条线

char number[2] = { 0 };

因此定义了一个用两个空字符初始化的两个字符数组（'string'）。

数组是一系列连续的（读作“彼此相邻”）内存块，每个内存块都可以通过下标运算符（方括号）单独访问。

当您将上面的行更改为

char* number = NULL;

您不再定义字符数组。在这种情况下，您现在定义了一个指向char 变量的指针。因为数组基本上是彼此相邻的内存块，如果您知道 first 元素在哪里，那么就可以找到其他任何元素。因此，由于引用运算符允许您访问指针所指向的值，因此您可以使用

访问字符串中的第 i 个元素

*(char + i)

在 C 中完全等价于

char[i]

现在，在您的情况下，您还没有将 char* 设置为指向包含真实字符串的实际内存，而是分配了 NULL 指针，这意味着“此指针不指向任何地方”。将 char* 视为字符串需要取消引用（跟随指针）；但是，取消引用 NULL 指针是一种未定义的行为，在这种情况下会导致段错误

【讨论】：

【解决方案2】：

NULL 是一个定义明确的“无处”——它是一个保证不指向内存中的函数或对象的 invalid 指针值。当您将number 设置为NULL 时，您是在说number 没有指向任何有意义的地方。

尝试处理无效指针会导致未定义的行为 - 在这种情况下，是段错误。

数组和指针不是一回事。在大多数情况下，数组 表达式 将“衰减”（被转换）为指针类型，但 object 始终是一个数组。

【讨论】：

【解决方案3】：

“一切正常”，

在那里等着。您已经严重短缺所需的内存。如果发生

  sprintf(number, "%d%d%d", base2, base1, base0);

number 需要更多内存才能保持在界限内，因此，您的程序通过访问超出界限的内存来调用undefined behavior。您需要分配 足够的 内存来保存由 number 保存的最终 sting。

无论如何，NULL 被定义为一个无效内存位置，访问它会再次调用 UB，所以你根本不能用它来存储任何东西。

【讨论】：

我不认为有短缺。最大数字是 999，我的 char number[2] = {0} 代码成功解析它。请参阅第 1 条下方的 cmets
其实空指针根本不指向内存位置。而NULL 只是一个带有a（不是the）空指针常量的宏。
@Olaf 对，所以 NULL 应该指向一些不应访问的无效内存位置。它只能用于比较和作为哨兵价值案例，对吧？
@SouravGhosh: 1) NULL 是一个宏，因此只是一些替换文本。根据定义，它不是“点”。 2) 根据定义，空指针 不指向任何地方。它不仅指向“无效”内存。（实际上，常见实现使用的值是有效地址，例如0x0 用于在地址0x0 处具有内存的ARM-MCU）。将其视为根本不是地址的特殊代码。比 C 更好的设计语言为此提供了一个特殊的关键字，例如NIL 在 Pascal/Modula/等中。或 C++11 nullptr 已明确添加以摆脱 0 的不良二元论。
明确一点：我们应该强烈区分语言语义和实际实现语义。

【解决方案4】：

字符数[2];给你两个字节的数字内存字符 * 数字 = 空；为 *number 提供零字节的内存。

当您执行 sprintf 时，您将三个字节写入数字。当说“char *number = null”时，你正在写入 null，这会导致段错误。

当您执行 sprintf 时，您将 3 个字节写入 2 个字节的分配内存 - 您将 1 个额外字节覆盖到堆栈中。

【讨论】：