char* 和char[]的區別

如下內容均來自互聯網，系筆者彙總並總結。

1. 問題介紹

 

問題引入：
在實習過程當中發現了一個之前一直默認的錯誤，一樣char *c = "abc"和char c[]="abc",前者改變其內

容程序是會崩潰的，然後者徹底正確。
程序演示：
測試環境Devc++
代碼
#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();
}   
運行結果
2293628 4199056 abc
2293624 2293624 abc
2293620 4199056 abc

參考資料：
首先要搞清楚編譯程序佔用的內存的分區形式：
1、預備知識—程序的內存分配
一個由c/C++編譯的程序佔用的內存分爲如下幾個部分
一、棧區（stack）—由編譯器自動分配釋放，存放函數的參數值，局部變量的值等。其操做方式相似於

數據結構中的棧。
二、堆區（heap）—通常由程序員分配釋放，若程序員不釋放，程序結束時可能由OS回收。注意它與數據

結構中的堆是兩回事，分配方式卻是相似於鏈表，呵呵。
三、全局區（靜態區）（static）—全局變量和靜態變量的存儲是放在一塊的，初始化的全局變量和靜態

變量在一塊區域，未初始化的全局變量和未初始化的靜態變量在相鄰的另外一塊區域。程序結束後由系統

釋放。
四、文字常量區—常量字符串就是放在這裏的。程序結束後由系統釋放。
五、程序代碼區
這是一個前輩寫的，很是詳細
//main.cpp
int a=0;    //全局初始化區
char *p1;   //全局未初始化區
main()
{
   int b;棧
   char s[]="abc";   //棧
   char *p2;         //棧
   char *p3="123456";   //123456\0在常量區，p3在棧上。
   static int c=0；   //全局（靜態）初始化區
   p1 = (char*)malloc(10);
   p2 = (char*)malloc(20);   //分配得來得10和20字節的區域就在堆區。
   strcpy(p1,"123456");   //123456\0放在常量區，編譯器可能會將它與p3所向"123456"優化成一個

地方。
}
2、堆和棧的理論知識
2.1申請方式
stack:
由系統自動分配。例如，聲明在函數中一個局部變量int b;系統自動在棧中爲b開闢空間
heap:
須要程序員本身申請，並指明大小，在c中malloc函數
如p1=(char*)malloc(10);
在C++中用new運算符
如p2=(char*)malloc(10);
可是注意p一、p2自己是在棧中的。
2.2
申請後系統的響應
棧：只要棧的剩餘空間大於所申請空間，系統將爲程序提供內存，不然將報異常提示棧溢出。
堆：首先應該知道操做系統有一個記錄空閒內存地址的鏈表，當系統收到程序的申請時，
會遍歷該鏈表，尋找第一個空間大於所申請空間的堆結點，而後將該結點從空閒結點鏈表中刪除，並將

該結點的空間分配給程序，另外，對於大多數系統，會在這塊內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存空間。另外，因爲找到的堆結點的大小不必定正

好等於申請的大小，系統會自動的將多餘的那部分從新放入空閒鏈表中。
2.3申請大小的限制
棧：在Windows下,棧是向低地址擴展的數據結構，是一塊連續的內存的區域。這句話的意思是棧頂的地

址和棧的最大容量是系統預先規定好的，在WINDOWS下，棧的大小是2M（也有的說是1M，總之是一個編譯

時就肯定的常數），若是申請的空間超過棧的剩餘空間時，將提示overflow。所以，能從棧得到的空間

較小。
堆：堆是向高地址擴展的數據結構，是不連續的內存區域。這是因爲系統是用鏈表來存儲的空閒內存地

址的，天然是不連續的，而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限於計算機系統中有效的

虛擬內存。因而可知，堆得到的空間比較靈活，也比較大。
2.4申請效率的比較：
棧:由系統自動分配，速度較快。但程序員是沒法控制的。
堆:是由new分配的內存，通常速度比較慢，並且容易產生內存碎片,不過用起來最方便.
另外，在WINDOWS下，最好的方式是用Virtual Alloc分配內存，他不是在堆，也不是在棧,而是直接在進

程的地址空間中保留一塊內存，雖然用起來最不方便。可是速度快，也最靈活。
2.5堆和棧中的存儲內容
棧：在函數調用時，第一個進棧的是主函數中後的下一條指令（函數調用語句的下一條可執行語句）的

地址，而後是函數的各個參數，在大多數的C編譯器中，參數是由右往左入棧的，而後是函數中的局部變

量。注意靜態變量是不入棧的。
當本次函數調用結束後，局部變量先出棧，而後是參數，最後棧頂指針指向最開始存的地址，也就是主

函數中的下一條指令，程序由該點繼續運行。
堆：通常是在堆的頭部用一個字節存放堆的大小。堆中的具體內容由程序員安排。
2.6存取效率的比較
char s1[]="aaaaaaaaaaaaaaa";
char *s2="bbbbbbbbbbbbbbbbb";
aaaaaaaaaaa是在運行時刻賦值的；
而bbbbbbbbbbb是在編譯時就肯定的；
可是，在之後的存取中，在棧上的數組比指針所指向的字符串(例如堆)快。
好比：
#include
voidmain()
{
char a=1;
char c[]="1234567890";
char *p="1234567890";
a = c[1];
a = p[1];
return;
}
對應的彙編代碼
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
第一種在讀取時直接就把字符串中的元素讀到寄存器cl中，而第二種則要先把指針值讀到edx中，在根據

edx讀取字符，顯然慢了。
2.7小結：
堆和棧的區別能夠用以下的比喻來看出：
使用棧就象咱們去飯館裏吃飯，只管點菜（發出申請）、付錢、和吃（使用），吃飽了就走，沒必要理會

切菜、洗菜等準備工做和洗碗、刷鍋等掃尾工做，他的好處是快捷，可是自由度小。
使用堆就象是本身動手作喜歡吃的菜餚，比較麻煩，可是比較符合本身的口味，並且自由度大。

自我總結：
char *c1 = "abc";實際上先是在文字常量區分配了一塊內存放"abc",而後在棧上分配一地址給c1並指向

這塊地址，而後改變常量"abc"天然會崩潰

然而char c2[] = "abc",實際上abc分配內存的地方和上者並不同，能夠從
4199056
2293624 看出，徹底是兩塊地方，推斷4199056處於常量區，而2293624處於棧區

2293628
2293624
2293620 這段輸出看出三個指針分配的區域爲棧區，並且是從高地址到低地址

2293620 4199056 abc 看出編譯器將c3優化指向常量區的"abc"

繼續思考：
代碼：
#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();
}   
輸出：
2293628 4199056 abc
2293624 2293624 abc
2293620 4012976 gbc
寫成註釋那樣，後面改動就會崩潰
可見strcpy(c3,"abc");abc是另外一塊地方分配的，並且能夠改變，和上面的參考文檔說法有些不必定，

並且我不能判定4012976是哪一個區的，可能要經過算區的長度，但願高人繼續深刻解釋，謝謝

 

2. 一個實例

 

int *ip = new int;
    char s[] = "abcd";
    char* p = "abcd";

    cout<<ip<<endl;
    cout<<*ip<<endl;
    cout<<&ip<<endl;
//    s = p; //error C2440: '=' : cannot convert from 'char *' to 'char'
                //難道s不是指向第一個字符的指針嗎？
    cout << s <<endl;//果真這句話輸出的是abcd！
    cout << *s <<endl;//但這句輸出的是a！
    cout << &s <<endl;
    cout << (s+1) <<endl;
//    cout << &(s+1) <<endl;//error C2102: '&' requires l-value
    cout << *(s+1) <<endl;
    cout << &s[1] <<endl;

    cout << p <<endl;
    cout << *p <<endl;
    cout << &p <<endl;
    cout << (p+1) <<endl;
//    cout << &(p+1) <<endl;//error C2102: '&' requires l-value
    cout << *(p+1) <<endl;
    cout << &p[1] <<endl;

輸出：

 

相關解釋：

char[]是一個數組定義，char*是指針定義，你能夠看下他們的區別，對你會有幫助。
1 指針和數組的區別

（1）指針和數組的分配

  數組是開闢一塊連續的內存空間，數組自己的標識符（也就是一般所說的數組名）表明整個數組，可使用sizeof來得到數組所佔據內存空間的大小（注意，不是數組元素的個數，而是數組佔據內存空間的大小，這是以字節爲單位的）。舉例以下：
 
#include <stdio.h>

int main(void)
{
  char a[] = "hello";
  int b[] = {1, 2, 3, 4, 5};

  printf("a: %d\n", sizeof(a));
  printf("b memory size: %d bytes\n", sizeof(b));
  printf("b elements: %d\n", sizeof(b)/sizeof(int));

  return 0;
}
 

  
  數組a爲字符型，後面的字符串實際上佔據6個字節空間（注意最後有一個\0標識字符串的結束）。從後面sizeof(b)就能夠看出如何得到數組佔據的內存空間，如何得到數組的元素數目。至於int數據類型分配內存空間的多少，則是編譯器相關的。gcc默認爲int類型分配4個字節的內存空間。
 
（2）空間的分配

  這裏又分爲兩種狀況。

  第一，若是是全局的和靜態的
  char *p = 「hello」;
  這是定義了一個指針，指向rodata section裏面的「hello」，能夠被編譯器放到字符串池。在彙編裏面的關鍵字爲.ltorg。意思就是在字符串池裏的字符串是能夠共享的，這也是編譯器優化的一個措施。
  char a[] = 「hello」;
  這是定義了一個數組，分配在可寫數據塊，不會被放到字符串池。

  第二，若是是局部的
  char *p = 「hello」;
  這是定義了一個指針，指向rodata section裏面的「hello」，能夠被編譯器放到字符串池。在彙編裏面的關鍵字爲.ltorg。意思就是在字符串池裏的字符串是能夠共享的，這也是編譯器優化的一個措施。另外，在函數中能夠返回它的地址，也就是說，指針是局部變量，可是它指向的內容是全局的。
  char a[] = 「hello」;
  這是定義了一個數組，分配在堆棧上，初始化由編譯器進行。（短的時候直接用指令填充，長的時候就從全局字符串表拷貝），不會被放到字符串池（一樣如前，可能會從字符串池中拷貝過來）。注意不該該返回它的地址。

 

cout經研究得出如下結論：
一、對於數字指針如int *p=new int; 那麼cout<<p只會輸出這個指針的值，而不會輸出這個指針指向的內容。
二、對於字符指針入char *p="sdf f";那麼cout<<p就會輸出指針指向的數據，即sdf f

============================================================================

若是還不是很理解，水木上也有高人對此進行解釋：

 

這裏的char ch[]="abc";
表示ch 是一個足以存放字符串初值和空字符'/0'的一維數組，能夠更改數組中的字符，可是char自己是不可改變的常量。
char *pch = "abc";
那麼pch 是一個指針，其初值指向一個字符串常量，以後它能夠指向其餘位置，但若是試圖修改字符串的內容，結果將不肯定。
     ______           ______      ______
ch: |abc\0 |    pch: | ◎----->  |abc\0 |
     ______           ______      ______

char chArray[100];
chArray[i] 等價於 *(chArray+i)
和指針的不一樣在於   chArray不是變量   沒法對之賦值
另   事實上 i[chArray]  也等價於 *(chArray+i)

 

 

所以，總結以下：

1. char[] p表示p是一個數組指針，至關於const pointer,不容許對該指針進行修改。但該指針所指向的數組內容，是分配在棧上面的，是能夠修改的。

2. char * pp表示pp是一個可變指針，容許對其進行修改，便可以指向其餘地方，如pp = p也是能夠的。對於*pp = "abc";這樣的狀況，因爲編譯器優化，通常都會將abc存放在常量區域內，而後pp指針是局部變量，存放在棧中，所以，在函數返回中，容許返回該地址（實際上指向一個常量地址，字符串常量區）；而，char[] p是局部變量，當函數結束，存在棧中的數組內容均被銷燬，所以返回p地址是不容許的。

 

同時，從上面的例子能夠看出，cout確實存在一些規律：

一、對於數字指針如int *p=new int; 那麼cout<<p只會輸出這個指針的值，而不會輸出這個指針指向的內容。
二、對於字符指針入char *p="sdf f";那麼cout<<p就會輸出指針指向的數據，即sdf f

那麼，像&(p+1)，因爲p+1指向的是一個地址，不是一個指針，沒法進行取址操做。

&p[1] = &p + 1，這樣取到的其實是從p+1開始的字符串內容。

 

分析上面的程序：

*pp = "abc";

p[] = "abc";

*pp指向的是字符串中的第一個字符。

cout << pp; // 返回pp地址開始的字符串：abc

cout << p; // 返回p地址開始的字符串：abc

cout << *p; // 返回第一個字符：a

cout << *(p+1); // 返回第二個字符：b

cout << &p[1];// 返回從第二個字符開始的字符串：bc