выделение памяти для строки и массива char

Question

Я не могу понять, как выделяется память в следующем коде:

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

int main()
{
    char a[]={"text"};
    char b[]={'t','e','x','t'};
    printf(":%s: sizeof(a)=%d, strlen(a)=%d\n",a, sizeof(a), strlen(a));
    printf(":%s: sizeof(b)=%d, strlen(b)=%d\n",b, sizeof(b), strlen(b));
    return 0;
}

Выход

:text: sizeof(a)=5, strlen(a)=4
:texttext: sizeof(b)=4, strlen(b)=8

Изучая адреса памяти и выходной код, кажется, что переменная b находится перед переменной a, и поэтому strlen (b), ища \ 0, возвращает 8. Почему это происходит? Я ожидал, что переменная a будет объявлена ​​первой.

Answer 1

Язык не дает никаких гарантий относительно того, что и где находится.Итак, ваш эксперимент имеет мало смысла.Это может сработать, а может и нет.Поведение не определено.Ваш b не является строкой, и это UB для использования strlen с чем-то, что не является строкой.

С чисто практической точки зрения локальные переменные обычно размещаются в стеке, истек на майских современных платформах (например, x86) растет назад , то есть с более высоких адресов на более низкие адреса.Таким образом, если вы используете одну из этих платформ, возможно, ваш компилятор решил разместить переменные в порядке их объявления (a first и b second), но так как стек увеличивается назад b в итогеболее низкие адреса в памяти, чем a.Т.е. b закончилось до a в памяти.

Можно заметить, однако, что типичная реализация обычно не выделяет пространство стека для локальных переменных один за другим.Вместо этого весь блок памяти для всех локальных переменных (кадр стека) выделяется сразу, а это означает, что логика, описанная выше, не обязательно применяется.Тем не менее, все еще возможно, что компилятор все равно следует «обратному» подходу к расположению локальных переменных, то есть объявленные ранее переменные помещаются позже во фрейм локальной памяти, «как если бы» они были расположены один за другим в порядкеих декларации.

Answer 2

Ваш массив символов "b" не заканчивается нулем.Чтобы понять, учтите, что объявление char a [] эквивалентно:

char a[] = { 't', 'e', 'x', 't', '\0' };

Другими словами, strlen (b) не определен, он просто просматривает случайную память на наличие символа NULL (0 байт).

Answer 3

Я скомпилировал ваш код в Linux / x86 с GCC, используя флаг -S, чтобы увидеть выходные данные сборки.Это показывает, что для меня b [] размещается по более высокому адресу памяти, чем a [], поэтому я не получил strlen (b) = 4.

    .file   "str.c"
    .section    .rodata
    .align 4
.LC0:
    .string ":%s: sizeof(a)=%d, strlen(a)=%d\n"
    .align 4
.LC1:
    .string ":%s: sizeof(b)=%d, strlen(b)=%d\n"
    .text
.globl main
    .type   main, @function
main:
    pushl   %ebp
    movl    %esp, %ebp
    andl    $-16, %esp
    subl    $32, %esp
    movl    %gs:20, %eax
    movl    %eax, 28(%esp)
    xorl    %eax, %eax
    movl    $1954047348, 19(%esp)
    movb    $0, 23(%esp)
    movb    $116, 24(%esp)
    movb    $101, 25(%esp)
    movb    $120, 26(%esp)
    movb    $116, 27(%esp)
    leal    19(%esp), %eax
    movl    %eax, (%esp)
    call    strlen
    movl    %eax, %edx
    movl    $.LC0, %eax
    movl    %edx, 12(%esp)
    movl    $5, 8(%esp)
    leal    19(%esp), %edx
    movl    %edx, 4(%esp)
    movl    %eax, (%esp)
    call    printf
    leal    24(%esp), %eax
    movl    %eax, (%esp)
    call    strlen
    movl    $.LC1, %edx
    movl    %eax, 12(%esp)
    movl    $4, 8(%esp)
    leal    24(%esp), %eax
    movl    %eax, 4(%esp)
    movl    %edx, (%esp)
    call    printf
    movl    $0, %eax
    movl    28(%esp), %edx
    xorl    %gs:20, %edx
    je  .L2
    call    __stack_chk_fail
.L2:
    leave
    ret
    .size   main, .-main
    .ident  "GCC: (Ubuntu/Linaro 4.5.2-8ubuntu4) 4.5.2"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

В приведенном выше коде следуют $ 1954047348$ 0 - это [] с нулевым окончанием.4 байта после этого - b [].Это означает, что b [] было помещено в стек до a [], так как в этом компиляторе размер стека уменьшается.

Если вы компилируете с -S (или эквивалентным), вы должны увидеть b [] по более низкому адресучем [], так что вы получите strlen (b) = 8.

Answer 4

Я не получаю такой же вывод, см. Здесь в моем фрагменте ideone: http://ideone.com/zHhHc

:text: sizeof(a)=5, strlen(a)=4
:text

Когда я использую кодовую панель, я вижу вывод, отличный от вас: http://codepad.org/MXJWY136

:text: sizeof(a)=5, strlen(a)=4
:text: sizeof(b)=4, strlen(b)=4

Кроме того, когда я компилирую его в компилятор C ++, я получаю такой же вывод: http://ideone.com/aLNjv

:text: sizeof(a)=5, strlen(a)=4
:text: sizeof(b)=4, strlen(b)=4

Так что что-то определенно не так на вашей платформе и / или компиляторе. Это может быть неопределенное поведение (UB) из-за того, что ваш массив символов не имеет нулевого терминатора (\ 0). Во всяком случае ...

Хотя a и b могут выглядеть одинаково, они не связаны с тем, как вы определили массивы символов.

char a[] = "text";

Как выглядит этот массив в памяти:

----------------------
| t | e | x | t | \0 |
----------------------

Двойные кавычки означают «текстовую строку» и автоматически добавят \ 0 (поэтому размер равен 5). В b вы должны добавить его вручную, но его размер равен 4. strlen() в b выполняет поиск до конца в вашей реализации, что может включать символы мусора. Это большая проблема во многих аспектах безопасности кодирования для массивов символов, которые не имеют нулевого завершения.