char* 会导致段错误，但 char[] 不会

Question

我想我知道自己问题的答案，但我想确认我完全理解这个问题。

我写了一个函数，returns一个字符串。我传一个char*作为参数，函数修改指针

它工作正常，这是代码：

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

void get_file_name(char* file_name_out)
{
    char file_name[12+1];
    char dir_name[50+12+1];

    strcpy(file_name, "name.xml");
    strcpy(dir_name, "/home/user/foo/bar/");
    strcat(dir_name, file_name);

    strcpy(file_name_out, dir_name); // Clarity - equivalent to a return
}

int main()
{
    char file_name[100];

    get_file_name(file_name);
    printf(file_name);

    return 0;
}

但是如果我将 char file_name[100]; 替换为 char *filename; 或 char *filename = "";，我会在 strcpy().

中遇到分段错误

我不知道为什么？

我的函数接受一个 char* 作为参数和 so does strcpy().

As far as I understand、char *filename = ""; 创建只读字符串。 strcpy() 然后尝试写入一个只读变量，这是不允许的，因此错误是有道理的。

但是当我写 char *filename; 时会发生什么？我的猜测是在堆栈上分配了足够的 space 来容纳指向 char 的指针，因此我只能在 file_name_out 指向的位置写入一个字符。调用 strcpy() 会尝试写入至少 2，因此会出现错误。

这将解释为什么以下代码会编译并产生预期的输出：

void foo(char* a, char* b)
{
    *a = *b;
}

int main()
{
    char a = 'A', b = 'B';
    printf("a = %c, b = %c\n", a, b);
    foo(&a, &b);
    printf("a = %c, b = %c\n", a, b);
    return 0;
}

另一方面，如果我使用char file_name[100];，我在堆栈上分配了足够的空间容纳100个字符，所以strcpy()可以愉快地写入file_name_out。

我说得对吗？

Answer 1

As far as I understand, char *filename = ""; creates a read-only string. strcpy() is then trying to write into a read-only variable, which is not allowed so the error makes sense.

是的，没错。它本质上不同于声明字符数组。初始化一个指向字符串文字的字符指针使其成为只读的；尝试更改字符串的内容会导致 UB。

But what happens when I write char *filename; ? My guess is that enough space to fit a pointer to a char is allocated on the stack, so I could write only one single character into my file_name_out variable.

您分配足够的 space 来存储指向字符的指针，仅此而已。你不能写入*filename，甚至不能写入一个字符，因为你没有分配space来存储*filename指向的内容。如果你想改变filename所指向的内容，首先你必须将它初始化为指向某个有效的地方。

Answer 2

char file_name[100]; 创建一个包含 100 个字符的连续数组。在这种情况下，file_name 是一个 (char*) 类型的指针，它指向数组中的第一个元素。

char* file_name; 创建一个指针。但是，它没有被初始化为特定的内存地址。此外，此表达式不分配内存。

Answer 3

我认为这里的问题是

char string[100];

将内存分配给字符串 - 您可以使用字符串作为指针来访问它但是

char * string;

不会为字符串分配任何内存，因此会出现段错误。

获取您可以使用的内存

string = calloc(100,sizeo(char));

例如，但您需要记住最后使用

释放内存

free(string);

否则你可能会发生内存泄漏。

另一种内存分配方法是使用 malloc

综上所述

char string[100];

等同于

char * string;
string = calloc(100,sizeo(char));
...
free(string);

虽然严格来说 calloc 将所有元素初始化为零，而在 string[100] 声明中数组元素是未定义的，除非你使用字符串[100]={} 如果您使用 malloc 而不是对内存进行分级，则内容是未定义的。

@PaulRooney 提出的另一点是 char string[100] 在堆栈上分配内存，而 calloc 使用堆。 For more information about the heap and stack see this question and answers...

Answer 4

char *filename;

不分配任何内容。它只是一个指向未指定位置的指针（该值是之前该内存中的任何值）。使用此指针永远不会起作用，因为它可能指向您的程序允许使用的内存范围之外。

char *filename = "";

指向一段程序数据段。正如您已经说过的，它是只读的，因此尝试更改它会导致段错误。

在您的最后一个示例中，您正在处理单个 char 值，而不是 char 值的字符串，并且您的函数 foo 将它们视为这样。因此 char* 值指向的缓冲区长度没有问题。

char* 会导致段错误，但 char[] 不会

char* leads to segfault but char[] doesn't

c

string

segmentation-fault