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C++中char *和char []的区别

程序演示:


测试环境Devc++

代码

#include <iostream>

using namespace std;

main()

{

   char *c1 = "abc";

   char c2[] = "abc";

   char *c3 = ( char* )malloc(3);

   c3 = "abc";

   printf("%d %d %s\n",&c1,c1,c1);

   printf("%d %d %s\n",&c2,c2,c2);

   printf("%d %d %s\n",&c3,c3,c3);

   getchar();

}  

运行结果

2293628 4199056 abc

2293624 2293624 abc

2293620 4199056 abc

参考资料:

首先要了解编译程序占用的内存的分区形式:

一个由c/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分

1、栈区(stack)—由编译器自动分配释放,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于

数据结构中的栈。

2、堆区(heap)—一般由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收。注意它与数据

结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似于链表,呵呵。

3、全局区(静态区)(static)—全局变量和静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态

变量在一块区域,未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。程序结束后由系统

释放。

4、文字常量区—常量字符串就是放在这里的。程序结束后由系统释放。

5、程序代码区

//main.cpp

  int a=0;    //全局初始化区

  char *p1;   //全局未初始化区

  main()

  {

   int b;栈

   char s[]="abc";   //栈

   char *p2;         //栈

   char *p3="123456";   //123456\0在常量区,p3在栈上。

   static int c=0;   //全局(静态)初始化区

   p1 = (char*)malloc(10);

   p2 = (char*)malloc(20);   //分配得来得10和20字节的区域就在堆区。

   strcpy(p1,"123456");   //123456\0放在常量区,编译器可能会将它与p3所向"123456"优化成一个

地方。

}

二、堆和栈的理论知识

2.1申请方式

stack:

由系统自动分配。例如,声明在函数中一个局部变量int b;系统自动在栈中为b开辟空间

heap:

需要程序员自己申请,并指明大小,在c中malloc函数

如p1=(char*)malloc(10);

在C++中用new运算符

如p2=(char*)malloc(10);

但是注意p1、p2本身是在栈中的。

2.2

申请后系统的响应

栈:只要栈的剩余空间大于所申请空间,系统将为程序提供内存,否则将报异常提示栈溢出。

堆:首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表,当系统收到程序的申请时,

会遍历该链表,寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点,然后将该结点从空闲结点链表中删除,并将

该结点的空间分配给程序,另外,对于大多数系统,会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大

小,这样,代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。另外,由于找到的堆结点的大小不一定正

好等于申请的大小,系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。

2.3申请大小的限制

栈:在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地

址和栈的最大容量是系统预先规定好的,在WINDOWS下,栈的大小是2M(也有的说是1M,总之是一个编译

时就确定的常数),如果申请的空间超过栈的剩余空间时,将提示overflow。因此,能从栈获得的空间

较小。

堆:堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地

址的,自然是不连续的,而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的

虚拟内存。由此可见,堆获得的空间比较灵活,也比较大。

2.4申请效率的比较:

栈:由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。

堆:是由new分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便.

另外,在WINDOWS下,最好的方式是用Virtual Alloc分配内存,他不是在堆,也不是在栈,而是直接在进

程的地址空间中保留一块内存,虽然用起来最不方便。但是速度快,也最灵活。

2.5堆和栈中的存储内容

栈:在函数调用时,第一个进栈的是主函数中后的下一条指令(函数调用语句的下一条可执行语句)的

地址,然后是函数的各个参数,在大多数的C编译器中,参数是由右往左入栈的,然后是函数中的局部变

量。注意静态变量是不入栈的。

当本次函数调用结束后,局部变量先出栈,然后是参数,最后栈顶指针指向最开始存的地址,也就是主

函数中的下一条指令,程序由该点继续运行。

堆:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容由程序员安排。

2.6存取效率的比较

char s1[]="aaaaaaaaaaaaaaa";

char *s2="bbbbbbbbbbbbbbbbb";

aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的;

而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的;

但是,在以后的存取中,在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。

比如:

#include

voidmain()

{

char a=1;

char c[]="1234567890";

char *p="1234567890";

a = c[1];

a = p[1];

return;

}

对应的汇编代码

10:a=c[1];

004010678A4DF1movcl,byteptr[ebp-0Fh]

0040106A884DFCmovbyteptr[ebp-4],cl

11:a=p[1];

0040106D8B55ECmovedx,dwordptr[ebp-14h]

004010708A4201moval,byteptr[edx+1]

004010738845FCmovbyteptr[ebp-4],al

第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中,而第二种则要先把指针值读到edx中,在根据

edx读取字符,显然慢了。

2.7小结:

堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出:

使用栈就象我们去饭馆里吃饭,只管点菜(发出申请)、付钱、和吃(使用),吃饱了就走,不必理会

切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作,他的好处是快捷,但是自由度小。

使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由度大。

自我总结:

char *c1 = "abc";实际上先是在文字常量区分配了一块内存放"abc",然后在栈上分配一地址给c1并指向

这块地址,然后改变常量"abc"自然会崩溃

然而char c2[] = "abc",实际上abc分配内存的地方和上者并不一样,可以从

4199056

2293624 看出,完全是两块地方,推断4199056处于常量区,而2293624处于栈区

2293628

2293624

2293620 这段输出看出三个指针分配的区域为栈区,而且是从高地址到低地址

2293620 4199056 abc 看出编译器将c3优化指向常量区的"abc"

继续思考:

代码:

#include <iostream>

using namespace std;

main()

{

   char *c1 = "abc";

   char c2[] = "abc";

   char *c3 = ( char* )malloc(3);

   //  *c3 = "abc" //error

   strcpy(c3,"abc");

   c3[0] = 'g';

   printf("%d %d %s\n",&c1,c1,c1);

   printf("%d %d %s\n",&c2,c2,c2);

   printf("%d %d %s\n",&c3,c3,c3);

   getchar();

}  

输出:

2293628 4199056 abc

2293624 2293624 abc

2293620 4012976 gbc

写成注释那样,后面改动就会崩溃

可见strcpy(c3,"abc");abc是另一块地方分配的,而且可以改变,和上面的参考文档说法有些不一定.

*c3 = "abc";

这句话本来就有问题,编译都通不过

c3是指针变量,所指的内容是char型.而你这句话是想让它所指的内容变成字符串,显然是不对的

c3 = "abc";

这样就没问题了

但此时,c3存储的就是的字符串常量的地址了,所以不能再给c3所指的内容赋值了:c3[0] = 'g';是非法的

此外,函数在压栈,一般是先把参数(arguments)压栈,然后才是返回地址


作者:sunshinewave
补充:软件开发 , C++ ,
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