当没有更多空间时，编译器如何添加空终止符？

Question

我知道这个问题已经被问过一百万次了，但我仍然感到困惑。我故意使我的字符串大小等于其中的字符数：

int main()
{
    int i = 0;
    char str[5] = "check";
    while((str[i] != '\0') && (i != 10)){ // (i != 10) aborts the func
        printf("str[i] = %c\n", *(str+i));
        printf("i = %d\n", i);
        i++;
    }
}

输出是：

str[i] = c
i = 0
str[i] = h
i = 1
str[i] = e
i = 2
str[i] = c
i = 3
str[i] = k
i = 4

尽管没有分配空间，为什么它仍然在末尾存储空字符？它取决于编译器，还是它们都以相同的方式工作？

Answer 1

你问：

尽管没有分配空间，为什么它仍然在末尾存储空字符？

它没有。请查看您对代码的修改：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int i = 0;
    char a = 'x';
    char str[5] = "check";
    char b = 'x';
    while((str[i] != '\0') && (i != 10)){ // (i != 10) aborts the func
        printf("str[i] = %c\n", *(str+i));
        printf("i = %d\n", i);
        i++;
    }
}

就我而言，它产生了：

str[i] = c
i = 0
str[i] = h
i = 1
str[i] = e
i = 2
str[i] = c
i = 3
str[i] = k
i = 4
str[i] = x
i = 5
str[i] = x
i = 6
str[i] = 
i = 7

所以它确实不在末尾添加\0。下一个地址可能包含\0，但它与arr 没有任何关系。相反，它与编译器决定放在它后面的东西有关。这可能取决于很多事情。其中一个是arr的大小，另一个是同一作用域内的其他变量。

不要做任何假设。这是 UB，这类错误的问题在于它可能会起作用。

如果它确实有效，请不要做任何假设。就像您假设添加了 \0 一样。不是。

Answer 2

标准库有

字符串是由第一个空字符终止并包括第一个空字符的连续字符序列。

对于char str[5] = "check";，str[] 不是字符串，因为它缺少空字符。 str[] 可以称为char 的数组。

---

经过几次迭代，使用while((str[i] != '\0') && (i != 10)){，代码尝试str[5]，它在str[] 之外。这是未定义的行为 (UB) @Vlad from Moscow。任何事情都可能发生。

在 OP 的情况下，UB 显然是 str[5] 为零，结束循环。这在随后的运行中可能会有所不同。

不要依赖这个结果。是UB。

---

尽管没有分配空间，为什么它仍然在末尾存储空字符？

循环可能已经结束，因为内存中的下一个 0 或其他原因。是UB。

是否依赖于编译器，

没有基于编译的指定行为。没有规范表明结果是一致的。是UB。

...或者它们都以相同的方式工作？

没有规定它们的工作方式相同。没有规范说明它们的工作方式不同。是UB。

Answer 3

字符串在 C 中的工作方式是，在它的末尾，总是有一个特殊的结束字符，\0（又名null terminator），它表示字符串的结束。

问题是，你没有为字符串分配足够的空间来包含结束字符，所以你的循环只是继续前进到你的记忆中。

您的函数在i=10 处中止的原因是因为您的程序在您的计算机内存中不断前进，它达到了您尝试访问的内存被保留用于比您的程序更重要的东西（例如，您系统中的操作系统或文件），因此操作系统类似于：OI LAD, where do you think you are going?，并杀死您的程序，以保护您尝试访问的内存。