char str[] = {"abcd"};定義了一個(gè)局部字符數(shù)組,盡管是數(shù)組,但它是一個(gè)局部變量,返回它的地址肯定是一個(gè)已經(jīng)釋放了的空間的地址。此函數(shù)返回的是內(nèi)部一個(gè)局部字符數(shù)組str的地址,且函數(shù)調(diào)用完畢后 此數(shù)組被銷毀,所以你返回的指針也就指向一塊被銷毀的內(nèi)存,這種寫法是錯(cuò)誤的。
char* str = {"abcd"};表示先定義個(gè)字符串常量,并將其地址賦給str。 此函數(shù)返回的是字符串常量的地址,而像這種字符串都是屬于全局的,在編譯的時(shí)候就已經(jīng)分配了內(nèi)存了,只有程序退出的時(shí)候才會被銷毀,所以返回它的地址是沒有問題的,但是你最好返回常量指針,因?yàn)槟悴荒苋ジ淖冏址A康闹怠?br />
char *a = "Hello"; char a[] = "Hello"; 存儲方式不一樣,前者當(dāng)做常量來存儲,后者就是普通的數(shù)組啦。
1. 如果你嘗試在程序中動(dòng)態(tài)地修改前者的內(nèi)容,那么就會產(chǎn)生程序異常;而后者不會。
2. 如果有定義如下:
char *a1 = "Hello1"; char *a2 = "Hello1"; char a3[] = "Hello2"; char a4[] = "Hello2";
那么在存儲上,"Hello1"字符串只會有一份拷貝,a1和a2指向同一個(gè)位置; "Hello2"則有兩份拷貝,分別存在不同的位置,a3、a4地址也各不相同。
前段時(shí)間去阿里云實(shí)習(xí)生筆試,考了一道要求用遞歸實(shí)現(xiàn)字符串反轉(zhuǎn)的問題:輸入char* str="abcedf",打印輸出"fedcba"。
我在VS2008平臺上編寫例程如下:
View Code
1 #include "stdafx.h"
2 #include <string.h>
3
4 char* reverse(char* str)
5 {
6 int len = strlen(str);
7 if (len <= 1)
8 {
9 return str;
10 }
11 char lastData = str[len-1]; // 保留最后一個(gè)字符
12 str[len-1] = '\0';
13 reverse(str+1);
14 str[len-1] = str[0];
15 str[0] = lastData;
16 return str;
17 }
18
19 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
20 {
21 char* str="abcdef";
22 printf("%s\n",reverse(str));
23 return 0;
24 }
編譯程序無錯(cuò)誤,當(dāng)運(yùn)行到str[len-1] = '\0';時(shí)出現(xiàn)如下錯(cuò)誤:Reverse1.exe 中的 0x0139140a 處未處理的異常: 0xC0000005: 寫入位置 0x01395741 時(shí)發(fā)生訪問沖突。
我一直疑惑這個(gè)問題,最后找到了解決方法:
char str[]="abcdef",這個(gè)數(shù)組的存儲空間是在棧中開辟的,也就是說它的每個(gè)元素一次為'a','b','c','\0',將這幾個(gè)值復(fù)制到str的位置中。
對于char *str="abcdef",str指向的是靜態(tài)存儲區(qū),"abcdef"是位于常量區(qū)的,指針str只是指向了這個(gè)位置。注意:它與上面的復(fù)制不是一回事。既然位于常量區(qū),那么這些值就不能被修改。而上面數(shù)組中,要注意的是把字符復(fù)制到數(shù)組的元素中,那么就是可以被任意修改的。
所以將程序中的char *str="abcdef"改為char str[]="abcdef",運(yùn)行便正確了~
更進(jìn)一步地引出內(nèi)存分配的概念:
首先要高清楚編譯程序占用的內(nèi)存分區(qū)形式:
一、預(yù)備知識----程序的內(nèi)存分配
一個(gè)由C/C++編譯的程序占用的內(nèi)存分為以下幾個(gè)部分
1、棧區(qū)(stack):由編譯器自動(dòng)分配釋放,存放函數(shù)的參數(shù)值,局部變量的值等。其操作方式類似于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的棧。
2、堆區(qū)(heap):一般由程序員分配釋放,若程序員不釋放,程序結(jié)束時(shí)可能由OS回收。注意它與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的堆是兩回事,分配方式倒是類似于鏈表。
3、全局區(qū)(靜態(tài)區(qū))(static):全局變量和靜態(tài)變量的存儲是放在一塊的,初始化的全局變量和靜態(tài)變量在一塊區(qū)域;未初始化的全局變量和未初始化的靜態(tài)變量在相鄰的另一塊區(qū)域。程序結(jié)束后由系統(tǒng)釋放。
4、文字常量區(qū):常量字符串就是放在這里的。程序結(jié)束后由系統(tǒng)釋放。
5、程序代碼區(qū)
這是網(wǎng)上找的例程,非常詳細(xì):
View Code
1 //main.cpp
2 int a=0; //全局初始化區(qū)
3 char *p1; //全局未初始化區(qū)
4 main()
5 {
6 int b; //棧
7 char s[]="abc"; //棧
8 char *p2; //棧
9 char *p3="123456"; //123456\0在常量區(qū),p3在棧上。
10 static int c=0; //全局(靜態(tài))初始化區(qū)
11 p1 = (char*)malloc(10);
12 p2 = (char*)malloc(20); //分配得來得10和20字節(jié)的區(qū)域就在堆區(qū)。
13 strcpy(p1,"123456"); //123456\0放在常量區(qū),編譯器可能會將它與p3所向"123456"優(yōu)化成一個(gè)地方。
14 }
二、堆和棧的理論知識
1、申請方式
stack:由系統(tǒng)自動(dòng)分配,例如聲明在函數(shù)中的一個(gè)局部變量int b;系統(tǒng)自動(dòng)在棧中為b開辟空間。
heap:需要程序員自己申請,并指明大小,在C中用malloc函數(shù):p1=(char*)malloc(10);在C++中用new運(yùn)算符:p2=new char[10]。注意p1、p2本身是在棧中的。
2、申請后系統(tǒng)的響應(yīng)
棧:只要棧的剩余空間大于所申請空間,系統(tǒng)將為程序提供內(nèi)存,否則將報(bào)異常提示棧溢出。
堆:首先應(yīng)該知道操作系統(tǒng)有一個(gè)記錄空閑內(nèi)存地址的鏈表,當(dāng)系統(tǒng)收到程序的申請時(shí),會遍歷該鏈表,尋找第一個(gè)空間大于所申請空間的堆結(jié)點(diǎn),然后將該結(jié)點(diǎn)從空閑結(jié)點(diǎn)鏈表中刪除,并將該結(jié)點(diǎn)的空間分配給程序,另外,對于大多數(shù)系統(tǒng),會在這塊內(nèi)存空間中的首地址處記錄本次分配的大小,這樣,代碼中的delete語句才能正確的釋放本內(nèi)存空間。另外,由于找到的堆結(jié)點(diǎn)的大小不一定正好等于申請的大小,系統(tǒng)會自動(dòng)的將多余的那部分重新放入空閑鏈表中。
3、申請大小的限制
棧:在Windows下,棧是向低地址擴(kuò)展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是一塊連續(xù)的內(nèi)存的區(qū)域。這句話的意思是棧頂?shù)牡刂泛蜅5淖畲笕萘渴窍到y(tǒng)預(yù)先規(guī)定好的,在WINDOWS下,棧的大小是2M(也有的說是1M,總之是一個(gè)編譯時(shí)就確定的常數(shù)),如果申請的空間超過棧的剩余空間時(shí),將提示overflow。因此,能從棧獲得的空間較小。
堆:堆是向高地址擴(kuò)展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是不連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域。這是由于系統(tǒng)是用鏈表來存儲的空閑內(nèi)存地址的,自然是不連續(xù)的,而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有效的虛擬內(nèi)存。由此可見,堆獲得的空間比較靈活,也比較大。
4、申請效率的比較
棧:由系統(tǒng)自動(dòng)分配,速度較快。但程序員是無法控制的。
堆:是由new分配的內(nèi)存,一般速度比較慢,而且容易產(chǎn)生內(nèi)存碎片,不過用起來最方便.
另外,在WINDOWS下,最好的方式是用Virtual Alloc分配內(nèi)存,它不是在堆,也不是在棧,而是直接在進(jìn)程的地址空間中保留一塊內(nèi)存,雖然用起來最不方便。但是速度快,也最靈活。
5、堆和棧中的存儲內(nèi)容
棧:在函數(shù)調(diào)用時(shí),第一個(gè)進(jìn)棧的是主函數(shù)后的下一條指令(函數(shù)調(diào)用語句的下一條可執(zhí)行語句)的地址,然后是函數(shù)的各個(gè)參數(shù),在大多數(shù)的C編譯器中,參數(shù)是由右往左入棧的,然后是函數(shù)中的局部變量。注意靜態(tài)變量是不入棧的。當(dāng)本次函數(shù)調(diào)用結(jié)束后,局部變量先出棧,然后是參數(shù),最后棧頂指針指向最開始存的地址,也就是主函數(shù)中的下一條指令,程序由該點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行。
堆:一般是在堆的頭部用一個(gè)字節(jié)存放堆的大小。堆中的具體內(nèi)容由程序員安排。
6、存取效率的比較
char s1[]="aaaaaaaaaaaaaaa";
char *s2="bbbbbbbbbbbbbbbbb";
aaaaaaaaaaa是在運(yùn)行時(shí)刻賦值的;而bbbbbbbbbbb是在編譯時(shí)就確定的;但是,在以后的存取中,在棧上的數(shù)組比指針?biāo)赶虻淖址?例如堆)快。
7、小結(jié)
堆和棧的區(qū)別可以用如下的比喻來看出:
使用棧就象我們?nèi)ワ堭^里吃飯,只管點(diǎn)菜(發(fā)出申請)、付錢、和吃(使用),吃飽了就走,不必理會切菜、洗菜等準(zhǔn)備工作和洗碗、刷鍋等掃尾工作,他的好處是快捷,但是自由度小。
使用堆就象是自己動(dòng)手做喜歡吃的菜肴,比較麻煩,但是比較符合自己的口味,而且自由度大。