什么决定了全局定义的字符串是在数据段的读写区还是只读区？

Question

来自维基百科：

const char* string = "hello world" 使字符串文字 "hello world" 存储在初始化的只读区域和字符 指针变量string在初始化的read-write区。

1. 为什么string 在使用const 修饰符声明时存储在read-write 区域中？
2. 当字符串应该是不可变的时，为什么"hello world" 存储在只读区域？
3. 有没有办法（在代码本身中）确定变量存储在哪个段和区域 (C99)？
4. 为什么BSS/初始化数据段中的只读区和读写区没有分开？
5. 如果不使用const 修饰符，上面引用的陈述是否仍然成立？如果没有，为什么不呢？

Answer 1

• 为什么在使用 const 修饰符声明字符串时，它会存储在读写区域中？

这就是所有文字常量的所在。这样它们就可以在进程之间以及其他指向它们的指针之间共享。

• 当字符串应该是不可变的时，为什么“hello world”存储在读写区域？

指针（指向文字常量）本身是可变的。 “hello world”很可能存储在全局常量中。

• 有没有办法（在代码本身中）确定变量存储在哪个段和区域中 (C99)？

全局变量和静态变量进入“全局变量”，局部变量和参数进入“堆栈”，malloc'ed 进入“堆”。至于全局变量，那些是 consts 的变量可能会或可能不会转到“global consts”。

• 为什么BSS/初始化数据段中的只读区和读写区没有分开？

通常有两个段 - 一个用于 const 数据（一个在进程之间共享），一个用于可变数据（显然不能共享）。

• 如果不使用 const 修饰符，上面引用的语句是否仍然正确？如果没有，为什么不呢？

在 C++ 中，所有字符串文字都是 const char*，而在 C 中，它们本质上是 char*。因此，在 C 中从 string 变量中添加/删除 const 是没有问题的（有时会发出警告），但它会导致 C++ 中的 const-cast 错误。在const char* string 中包含const 禁止修改string 的数据。

附：以下代码可能会帮助您了解发生了什么：

int main()
{
    char s1[] = "abc";
    char* s2  = "abc";
    const char* s3  = "abc";
    s1[0] = 'z';
    s2[0] = 'x';
    // s3[0] = 'y'; will not compile due to const
    printf("%s %s %s\n", s1, s2, s3);
    s2++; s3++; // it perfectly fine to modify pointers themselves
}

根据平台，代码可能在 s2[0] 赋值时崩溃（Linux），或者可能成功；在以后的情况下，s3 也可能会被修改（Cygwin），也可能不会。

Answer 2

我不太明白你想问什么。在您的示例中，"hello world" 存储在读写区域中，但 指向它的指针 没有，因为它没有被声明为 const。

const char* string 表示，这是一个可变指针，指向一个常量字符串。

要使指针也存储在只读区域中，您必须将其声明为const：

const char* const string = "hello world";

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常量

我一般 C 和 C++ 语言中的所有修饰符都绑定到它的 left 的值。仅当左侧没有任何内容时，它们才适用于其右侧的下一个。因此这两个是相同的：

char const* str; // Bind const modifier to 'char'.
const char* str; // Bind const modifier to 'char', since there is nothing to the left.

查看此内容时，您需要注意指针声明由 2 个“部分”组成。指针指向的类型，以及指针本身。

const 或 volatile 等修饰符可以应用于这两个部分：

char* const str; // A constant pointer, that points to a mutable char (array).

这里有几个例子，const 如何影响变量：

char const* a = "foo";
*a = '\0';  // Error, the array pointed to is not mutable.
a = "bar";  // Okay.

char* const b = "foo";
*b = '\0';  // Okay.
b = "bar";  // Error, the pointer is not mutable.

Answer 3

你误会了。该字符串始终是只读的。保存指向字符串的指针的变量string 是一个可变变量，所以它必须是可重新赋值的：

const char * string = "abc";

int main()
{
    string = NULL;    // this must work
}

此外，您应该明白，C 标准不包含关于实际程序实现细节的任何要求，特别是没有“只读内存”的概念。他们是否希望提供具有不同访问权限的不同类型的内存，这纯粹是平台（编译器、链接器、二进制格式、加载器）的选择。