Question

众所周知，在C ++中，字符串文字是不可变的，修改字符串文字的结果是未定义的。例如

char * str = "Hello!";
str[1] = 'a';

这将导致未定义的行为。

此外，字符串文字放在静态内存中。因此它们存在于整个程序中。我想知道为什么字符串文字有这样的属性。

Answer 1

有几个不同的原因。

一种是允许将字符串文字存储在只读存储器中（正如其他人已经提到的那样）。

另一种方法是允许合并字符串文字。如果一个程序在几个不同的地方使用相同的字符串文字，那么允许（但不一定要求）编译器将它们合并是很好的，因此您可以获得指向同一内存的多个指针，而不是每个指针占用一个单独的内存块。当两个字符串文字不一定相同但具有相同的结尾时，这也适用：

char *foo = "long string";
char *bar = "string";

在这种情况下，bar可能foo+5（如果我计算正确的话）。

在上述任何一种情况下，如果您允许修改字符串文字，它可以修改碰巧具有相同内容的其他字符串文字。同时，老实说也没有太多的要点 - 要么有足够的字符串文字可以重叠，大多数人可能希望编译器运行得更慢只是为了保存（可能）几十个字节记忆的左右。

在编写第一个标准时，已经有编译器使用了所有这三种技术（可能还有其他几种）。由于没有办法描述你从修改字符串文字中获得的一种行为，并且没有人显然认为它是一种重要的支持能力，所以他们做了显而易见的事情：即使试图这样做也会导致未定义的行为。

Answer 2

修改文字是未定义的行为，因为标准是这样说的。标准说这样允许编译器将文字放在只读内存中。它出于多种原因这样做。其中之一是允许编译器优化只存储在源中重复多次的文字实例。

Answer 3

我相信你会问到文字被放入的原因只读内存，而不是链接器执行此操作的技术细节禁止此类等标准的法律细节。

当修改字符串文字时，会导致细微的错误即使没有字符串合并（我们有理由这样做）如果我们决定允许修改，则不允许）。当你看到像

这样的代码

char *str="Hello";
.../* some code, but str and str[...] are not modified */
printf("%s world\n", str);

这是一个自然的结论，你知道将会打印什么，因为str（及其内容）未在特定情况下进行修改在初始化和使用之间放置。

但是，如果字符串文字是可写的，则不知道任何字符更多：str [0]可能会在以后，在此代码或内部覆盖深度嵌套的函数调用，以及当代码再次运行时，

char *str="Hello";

不再保证str内容的任何内容。和我们一样期望，这个初始化实现为移动已知的地址在链接时间到str的地方。它没有检查str 包含“Hello”，它不会分配它的新副本。然而，我们了解此代码将str重置为“Hello”。这很难克服这种自然的理解，很难理解不保证的代码。当你看到像这样的表达式时 x+14，如果您不得不考虑可能被覆盖的话，该怎么办？在其他代码中，它变成了42？字符串也存在同样的问题。

这就是禁止修改字符串文字的原因标准（没有要求及早发现故障）和实际目标平台（提供检测潜力的奖励错误）。

我相信许多解释这件事的尝试都受到了影响最糟糕的循环推理。标准禁止写作文字，因为编译器可以合并字符串，或者可以放置它们在只读内存中。它们被放置在只读内存中以便捕获违反标准。并且合并文字是有效的标准禁止......这是你要求的一种解释吗？

让我们看看其他语言。 Common Lisp standard 修改文字未定义的行为，即使是前面Lisps的历史与C的历史非常不同实现。那是因为可写文字逻辑上 危险的。语言标准和内存布局仅反映了这一点事实。

Python语言恰好有一个类似的地方 “写入文字”可能会发生：参数默认值，以及此事实confuses people all the time。

您的问题被标记为C++，我不确定其当前状态关于隐式转换到非const char*：如果它是a 转换，是否已弃用？我希望其他答案能提供一个关于这一点的完全启示。我们谈论其他语言在这里，让我提一下简单的C.这里，字符串文字是不是 const，并且要问的同等问题是为什么我不能修改字符串文字（而且有更多经验的人会问，为什么字符串文字非const如果我不能修改它们？）。然而尽管存在这种差异，上述推理完全适用于C.

Answer 4

因为是K＆amp; R C所以没有“const”这样的东西。同样在ANSI C ++之前。因此，有很多代码都有char * str = "Hello!";之类的内容。如果标准委员会将文本文字设为const，那么所有这些程序都将不再编译。所以他们做出妥协。文字文字是官方文字const char[]，但它们默默隐式转换为char*。

Answer 5

在C ++中，字符串文字是const，因为您不被允许修改它们。在标准C中，它们可能是const 好吧，除了当const引入C时，有那么多代码就像char* p = "somethin";那样使它们成为const会破坏，它被认为是不能接受的。（C ++委员会选择了不同的解决方案这个问题，允许使用不推荐的隐式转换以上。）

在原始C中，字符串文字是不是 const，而且是可变，并且保证没有两个字符串文字共享任何记忆。很快就意识到这是一个严重的错误，允许这样的事情：

void
mutate(char* p)
{
    static char c = 'a';
    *p = a ++;
}

在另一个模块中：

mutate( "hello" );  //  Can't trust what is written, can you.

（Fortran的一些早期实现有类似的问题， F(4)可能会使用几乎任何整数值调用F。 Fortran委员会修正了这个问题，就像C委员会一样在C中固定字符串文字。）

为什么字符串文字是常量？

5 个答案: