字符* str=“...”与 char str[]="..." 比较奇怪的行为

Question

可能的重复：
尝试设置字符时程序崩溃一个字符数组

我有一个按预期工作的示例代码：

/* strtok example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main ()
{
  char str[] ="- This, a sample string.";
  char * pch;
  printf ("Splitting string \"%s\" into tokens:\n",str);
  pch = strtok (str," ,.-");
/*
  while (pch != NULL)
  {
    printf ("%s\n",pch);
    pch = strtok (NULL, " ,.-");
  }
*/
  return 0;
}

...除非我将 char str[] 更改为 char* str ，这不会在语义上产生任何差异：

/* strtok example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main ()
{
  char * str ="- This, a sample string.";
  char * pch;
  printf ("Splitting string \"%s\" into tokens:\n",str);
  pch = strtok (str," ,.-");
/*
  while (pch != NULL)
  {
    printf ("%s\n",pch);
    pch = strtok (NULL, " ,.-");
  }
*/
  return 0;
}

这是意外的结果：

Splitting string "- This, a sample string." into tokens:
Segmentation fault

我编译两个例子都带有：

gcc -O0 main.c
gcc -O3 main.c
g++ -O0 main.c
g++ -O3 main.c

和甚至查看了程序集......但我无法弄清楚，第二个版本有什么问题。

这里是工作的 O1-Assembly：

    .file   "main.c"
    .intel_syntax noprefix
    .section    .rodata.str1.8,"aMS",@progbits,1
    .align 8
.LC0:
    .string "Splitting string \"%s\" into tokens:\n"
    .section    .rodata.str1.1,"aMS",@progbits,1
.LC1:
    .string " ,.-"
    .text
.globl main
    .type   main, @function
main:
.LFB58:
    .cfi_startproc
    push    rbx
    .cfi_def_cfa_offset 16
    sub rsp, 48
    .cfi_def_cfa_offset 64
    mov rax, QWORD PTR fs:40
    mov QWORD PTR [rsp+40], rax
    xor eax, eax
    mov DWORD PTR [rsp], 1750343725
    mov DWORD PTR [rsp+4], 539784041
    mov DWORD PTR [rsp+8], 1634934881
    mov DWORD PTR [rsp+12], 1701605485
    mov DWORD PTR [rsp+16], 1920234272
    mov DWORD PTR [rsp+20], 778530409
    mov BYTE PTR [rsp+24], 0
    mov rdx, rsp
    mov esi, OFFSET FLAT:.LC0
    mov edi, 1
    .cfi_offset 3, -16
    call    __printf_chk
    mov esi, OFFSET FLAT:.LC1
    mov rdi, rsp
    call    strtok
    mov eax, 0
    mov rdx, QWORD PTR [rsp+40]
    xor rdx, QWORD PTR fs:40
    je  .L3
    call    __stack_chk_fail
.L3:
    add rsp, 48
    pop rbx
    .p2align 4,,1
    ret
    .cfi_endproc
.LFE58:
    .size   main, .-main
    .ident  "GCC: (Ubuntu/Linaro 4.4.4-14ubuntu5) 4.4.5"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

和损坏的 O1-Assembly：

    .file   "main.c"
    .intel_syntax noprefix
    .section    .rodata.str1.1,"aMS",@progbits,1
.LC0:
    .string "- This, a sample string."
    .section    .rodata.str1.8,"aMS",@progbits,1
    .align 8
.LC1:
    .string "Splitting string \"%s\" into tokens:\n"
    .section    .rodata.str1.1
.LC2:
    .string " ,.-"
    .text
.globl main
    .type   main, @function
main:
.LFB58:
    .cfi_startproc
    sub rsp, 8
    .cfi_def_cfa_offset 16
    mov edx, OFFSET FLAT:.LC0
    mov esi, OFFSET FLAT:.LC1
    mov edi, 1
    mov eax, 0
    call    __printf_chk
    mov esi, OFFSET FLAT:.LC2
    mov edi, OFFSET FLAT:.LC0
    call    strtok
    mov eax, 0
    add rsp, 8
    ret
    .cfi_endproc
.LFE58:
    .size   main, .-main
    .ident  "GCC: (Ubuntu/Linaro 4.4.4-14ubuntu5) 4.4.5"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

我能看到的唯一明显的区别是，在工作版本中，GCC 直接在代码中用 MOV 替换字符串常量。

非常感谢帮助

编辑 gcc (Ubuntu/Linaro 4.4.4-14ubuntu5) 4.4.5，

祝一切顺利， 托马斯

Answer 1

在第二种情况下，您将 str 指向内存中某个位置的静态对象，该对象无法更改。 strtok 手册页警告说它更改了其第一个参数并且不能用于常量字符串。因此出现了错误。

Answer 2

strtok() 需要一个可修改缓冲区，因为它用空字节替换分隔符。所以你不能说 char * str = "- This, a example string.";，因为那实际上应该是 const char * str = "- This, a example string."; 并指向只读存储器。相反，您有多种选择：

char str[] = "- This, a sample string.";  // local array
char * pch = strtok (str," ,.-");


char * str = strdup("- This, a sample string.");  // malloc()ed
char * pch = strtok (str," ,.-");
/* ... */
free(str);

Answer 3

char * str 为指向字符串的指针分配空间，该字符串恰好是常量文字（即不可写）。

char str[] 为数组分配空间，数组的大小由指定的文字指定。该数组是可写的。

strtok() 修改它所处理的字符串。 str[] 允许这样做，但 *str 不允许这样做。

Answer 4

当您使用 char[] p = "literal" 时，许多编译器将分配适当长度的字符数组，然后将字符串从保存字符串常量的位置复制到数组中，因此您最终得到字符串的可修改副本。

当您使用 char* p = "literal" 时，您将拥有一个指向该字符串的不可修改副本的指针。当您尝试修改它时，行为是未定义的。事实上，在某些时候，当您执行 char *p = "literal" 时，g++ 开始发出警告，因为指定它的正确方法是 const char* p="literal" code> 因为它是指向常量字符串的指针。