一尘不染

GCC将字符串常量存储在哪里以及这些指针从何处映射?

linux

当我在由GCC编译的Linux x86_64计算机上编译并运行以下C程序时:

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    char *p1 = "hello";               // Pointers to strings
    char *p2 = "hello";               // Pointers to strings
    if (p1 == p2) {                   // They are equal
    printf("equal %p %p\n", p1, p2);  // equal 0x40064c 0x40064c
                                      // This is always the output on my machine
    }
    else {
    printf("NotEqual %p %p\n", p1, p2);
    }
}

我总是得到的输出为:

等于0x40064c 0x40064c

我知道字符串存储在常量表中,但是与动态分配的内存相比,地址太低了。

与以下程序比较:

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    char p1[] = "hello";                // char arrar
    char p2[] = "hello";                // char array
    if (p1 == p2) {
    printf("equal %p %p\n", p1, p2);
    }
    else {                              // Never equal
    printf("NotEqual %p %p\n", p1, p2); // NotEqual 0x7fff4b25f720 0x7fff4b25f710
                                        // Different pointers every time
                                        // Pointer values too large
    }
}

两个指针不相等,因为这是两个可以独立操作的数组。

我想知道GCC如何为这两个程序生成代码,以及它们在执行过程中如何映射到内存。由于已经将其记录在文档中,因此很多时候都欢迎使用任何指向文档的链接。


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2020-06-07

共1个答案

一尘不染

在这两种情况下,编译器在程序部分"hello"仅发出一次字符串的实际字节.rodatarodata 代表 只读数据 )。

它们实际上是直接从可执行文件映射到内存的,有点类似于代码部分。这就是为什么它们与动态分配的相距甚远的原因。

然后:

char *p = "hello";

只需将其初始化p为该(只读)数据的地址。显然:

char *q = "hello";

获取完全相同的地址。这称为 字符串池 ,是编译器的可选流行优化。

但是当你写:

char p[] = "hello";

它可能会生成如下内容:

char p[6];
memcpy(p, "hello", 6);

作为"hello"只读汇集字符串的实际地址。

的调用memcpy仅出于说明目的。最好直接内联复制,而不是使用函数调用。

如果以后再做:

char q[] = "hello";

它将定义另一个数组和另一个数组memcpy()。因此,相同的数据,但不同的地址。

但是这些数组变量将驻留在哪里?好吧,这取决于。

  • 如果它们是局部的,非静态的变量:在堆栈中。
  • 如果它们是全局变量:那么它们将位于.data可执行文件的部分中,并且将在其中保存有正确的字符,因此memcpy在运行时不需要。很好,因为memcpy必须在之前执行main
  • 如果它们是局部静态变量:与全局变量完全相同。他们俩都被称为variables of static duration或类似的东西。

关于文档链接,对不起,我一无所知。

但是,如果您可以自己进行实验,谁需要文档?为此,最好的工具是objdump,它可以反汇编程序,转储数据节等等!

我希望这能回答您的问题…

2020-06-07