跨翻译单元的字符串文字地址[重复]答案

【问题标题】：String Literal address across translation units [duplicate]跨翻译单元的字符串文字地址[重复]
【发布时间】：2014-12-04 10:55:11
【问题描述】：

我想问一下跨翻译单元依赖字符串文字地址是否可移植？即：

给定文件foo.c 引用了字符串文字"I'm a literal!"，是否正确且可移植地依赖其他给定文件（例如bar.c）相同的字符串文字 "I'm a literal!" 会有相同的内存地址？考虑到每个文件都会被翻译成一个单独的.o 文件。

为了更好的说明，下面是一个示例代码：

# File foo.c
/* ... */
const char * x = "I'm a literal!"

# File bar.c
/* ... */
const char * y = "I'm a literal!"

# File test.c
/* ... */
extern const char * x;
extern const char * y;
assert (x == y); //Is this assertion going to fail?

还有一个 gcc 示例命令行：

gcc -c -o foo.o -Wall foo.c
gcc -c -o bar.o -Wall bar.c
gcc -c -o test.o -Wall test.c
gcc -o test foo.o bar.o test.o

在同一个翻译单元中呢？如果字符串文字在 same 翻译单元中，这是否可靠？

【问题讨论】：

不，你不能依赖这个。
@NeilKirk 谢谢尼尔，我已经编辑并添加了第二个问题。它背后的任何理由都会有很大的启发。
@fanl - Visual C++ 编译器套件具有“字符串池”选项，其中相同的文字将具有相同的指针值。最后一句中的关键词是option。这意味着您不能相信指针值相等。
我想合理的是允许更快的编译。字符串池化是有代价的。
@Alnitak 字符串文字不是 const 字符串？

标签： c++ c string string-literals pooling

【解决方案1】：

您不能依赖具有相同内存位置的相同字符串文字，这是一个实现决定。 C99 draft standard 告诉我们，从6.4.5 部分来看，相同的字符串文字是否不同是未指定的字符串文字：

不确定这些数组是否是不同的，只要它们的元素具有适当的值。如果程序试图修改这样的数组，行为未定义。

对于 C++，这在草案标准部分 2.14.5 String literals 中有所涉及：

所有字符串文字是否不同（即存储在不重叠的对象）是实现定义的。的效果尝试修改字符串文字是未定义的。

允许编译器pool字符串文字，但你必须了解它是如何在编译器之间工作的，所以这不是可移植的，并且可能会改变。 Visual Studio 包含一个option for string literal pooling

在某些情况下，可能会合并相同的字符串文字以节省空间在可执行文件中。在字符串文字池中，编译器会导致所有对特定字符串文字的引用都指向同一个内存中的位置，而不是让每个参考点都指向一个字符串文字的单独实例。要启用字符串池，请使用 /GF 编译器选项。

请注意，它确实符合 在某些情况下。

gcc确实支持池化和跨编译单元，您可以通过-fmerge-constants打开它：

尝试合并相同的常量（字符串常量和浮点常量）跨编译单元。

此选项是优化编译的默认选项，如果汇编器和链接器支持它。使用 -fno-merge-constants 来抑制它行为。

注意，使用attempt和if ... support it。

至于至少对于 C 不需要 字符串文字 进行池化的基本原理，我们可以从 archived comp.std.c discussion on string literals 中看到，基本原理是由于当时的各种实现：

GCC 可能是一个例子，但不是动力。部分地希望在 ROMmable 数据中包含字符串文字是为了支持，呃，只读存储器。我隐约记得使用过几个 C 实现（在做出 X3J11 决定之前）字符串文字是自动汇集或存储在恒定数据程序部分。鉴于现有的各种实践和容易获得的需要原始 UNIX 属性时的解决方法，似乎最好不要试图保证字符串的唯一性和可写性文字。

【讨论】：

您的意思是，如果翻译单元之间和内部的地址相同，那么两者都不可靠？
@fanl 他是这么说的。在最初的 K&R C 中，每个字符串文字都保证是唯一的，具有不同的地址（并且您可以修改字符串文字）；最初的 C 标准改变了这一点，并且允许相同的字符串文字具有相同的地址。
@fanl 即使编译器支持池化，它在所有情况下都不可靠，gcc 和 Visual Studio 在他们的文档中都指出它仅适用于某些情况。

【解决方案2】：

不，您不能指望同一个地址。如果它发生，就会发生。但是没有强制执行它。

§ 2.14.5/p12

所有字符串文字是否不同（即存储在不重叠的对象）是实现定义的。的效果尝试修改字符串文字是未定义的。

编译器可以随心所欲。如果它们位于不同的翻译单元中，或者即使它们位于同一个翻译单元中，它们也可以存储在不同的地址中，而不管它们是只读存储器。

例如，在 MSVC 上，两种情况下的地址完全不同，但同样：没有什么能阻止编译器合并指针的值（甚至 where，就只读而言部分约束是必须的）。

【讨论】：