C,C++字符串和字符数组的本质

1、常量字符串

在代码里直接出现的”abcdef”这种字符串，在程序执行的时候，系统会将它们放在常量区，所谓常量区就是一直存在的，只读的，不可更改的数据区域，并且一个字符串只会有一份。假设你在程序里有两行代码

char* p1 = “agcd” ;

char* p2 = “agcd” ;

无论你这两个行代码隔了多远，如果你想知道p1和p2所指向的字符串在内存中是不是同一个，那答案是肯定的，p1和p2的值完全一样。”agcd”这是一个存在于内存中的常量字符串，它从程序一开始就在那里，一直到程序结束读不会改变。在内存中，”agcd”是以如下

’\0’。在种字符串的名字叫“以空字符为结束标志的字符串”。

char* p1 = “agcd” ;

如果你这时候想改变第一个字符的值，用p[0] =’b’，系统会报一个错，常量字符不能更改。(这里为什么指针可以当数组用，下面再解释)。

2、字符数组

如果你定义一个char a[10]，那么系统会“只分配”10个char这么长的内存区域，一个char是一个字节，那么系统会分配十个字节的内存控件，并且将这一片连续的内存空间的首地址赋值给a。也就是说“数组名的值是数组所在内存区域的首地址”换句话说“数组名是一个指针，指向数组第一个值的地址”。

如果你定义一个char a[] = “abcdefg”;这句代码就复杂点了。定义一个数组，数组长度未知，那么系统会根据等号后面的值来“初始化”这个数组，等号后面是什么？前面说过，它是一个常量字符串。在内存中占8个字节，7个字符加上一个结束标志。这时候在内存中就有两个”abcdefg”的字符串了，一个是常量区域的，另一个是根据前者复制了一份的。这句代码的意思就是复制一个常量区域的字符串，将复制后的字符串的首字母的地址赋值给a。也就是说，最后a所指向的内存区域，已经不是常量里的”abcdefg”了，这里为什么要复制一份呢？原因是因为常量是不允许更改的，而数组一般都意味着需要修改，所以就复制了一份数据，放在非常量区域，就可以更改了。下面的测试程序可证明上述结论：char* p1 = "abcdef" ;

char* p2 = "abcdef" ;

char a[]= "abcdef" ;

unsigned long dwP1 = (unsigned long)p1 ;

//32位系统里的指针就是4个字节的整数，这样可以具体查看指针的值。

unsigned long dwP2 = (unsigned long)p2 ;

unsigned long dwA = (unsigned long)a ;

printf("p1的值(32位地址) = 0x%X\n",dwP1);

//%X是打印十六进制，X是大写，x是小写

printf("p2的值(32位地址) = 0x%X\n",dwP2);

printf("a的值(32位地址) = 0x%X\n",dwA);

运行后的截图：

从上面的结果可看出，常量字符串在内存中只有一份。而赋值给数组的时候，系统会拷贝一份。如果我们打印a[6]会是什么结果呢，请注意，字符串只有6个，最高索引是5。

printf("a[6]的值=%d",a[6]);//以整数打印

虽然数组的可用长度是6，但是它第7个位置还是存在的，那就是空字符结束标志。空字符结束标志是必须的，因为很多时候系统并不知道你的字符串有多长。

3、应用

当明白了这些本质后，我们怎么来灵活使用字符数组呢。在实际的编码中，比如从文件里读一段文字出来，假设当前文件中的字符串有20个字母。

第一步读取文件大小。

int fileSize = file.getSize();

第二步，分配缓存。这是动态分配数组。这种用法和java相似。

char* p = new char[fileSize+1] ;//加1是为了后面放’\0’.

第三步，读取

file.read(p,fileSize);//意思是从文件里读取filesize个字节，并且放在p所指向的缓存中第四步，标志结尾

P[fileSize] = ‘\0’; //由于指针指向的是字符串首字母地址，而数组名也是一样的，所以C/C++里指针和数组几乎用法一样。其他语言里不一样。这也是C/C++的魅力所在，够灵活。

这时候的p所指向的就是一片连续的内存控件，它的内容就是文件里的字符串，并且它的最后有一个结束标志(这样就可以在系统里灵活使用了)。