为什么可以将字符串指针初始化为字符串文字，而不是数组？

Question

可以用字符串字面量初始化字符串

char word1[] = "abc";

或作为带有空终止符的 char 数组。

char word2[] = {'a', 'b', 'c', '\0'};

除了写word1[]，word1也可以写成指针符号

char *word1 = "abc";

但是，当尝试使用指针表示法编写 word2 时

char *word2 = {'a', 'b', 'c', '\0'};

它向我显示了一堆警告，例如

警告：标量初始值设定项 char 中的多余元素 *word2 = {'a', 'b', 'c', '\0'};

当我运行程序时，我得到Segmentation fault (core dumped)。

这是为什么呢？为什么你可以写char *word = "abc" 而不能写char *word = {'a', 'b', 'c', '\0'}？

Answer 1

为什么可以将字符串指针初始化为字符串字面量，而不是数组？

因为{'a', 'b', 'c', '\0'} 不是数组；它是要放入正在初始化的事物中的值列表。

{'a', 'b', 'c', '\0'} 语法不代表 C 中的数组。人们看到它被用来初始化数组，但是，当以这种方式使用时，它只是一个值列表。它也可以用于初始化结构，因为它只是列出要放入正在初始化的事物中的值。它本身并不是一个数组。

在char *word2 = {'a', 'b', 'c', '\0'}; 中，用值'a'、'b'、'c' 和'\0' 初始化word2 是没有意义的。它只是一个指针，应该用一个值初始化。给出一个包含四个值的列表来初始化一件事是没有意义的。

在char *word2 = "abc"; 中，"abc" 不是值列表。它是一个字符串文字。字符串字面量定义了一个用字符串字符填充的静态数组。然后字符串字面量会自动转换为指向其第一个元素的指针，而正是这个指针用于初始化word2。

所以char *word2 = "abc"; 做了两件事：字符串字面量定义了一个数组，初始化设置word2 指向该数组的第一个元素。相比之下，在char *word2 = {'a', 'b', 'c', '\0'}; 中，没有定义数组；值列表只是一个值列表。

将此与数组初始化进行比较，在char word2[] = {'a', 'b', 'c', '\0'}; 中，数组使用值列表进行初始化，这很好。然而，在char word1[] = "abc"; 中，发生了一些特别的事情。 C 2018 6.7.9 14 说我们可以用字符串字面量初始化一个字符类型的数组，字符串中的字符会用来初始化数组的元素。

Answer 2

这没有根本原因——这只是语言最初定义的方式。

数组初始化的基本语法是

type array[] = {value, value, value};

指针初始化的基本语法是

type *pointer = value;

但是我们有字符串文字。事实证明，在内心深处，编译器对字符串文字做了两件几乎完全不同的事情。

如果你说

char array[] = "string";

编译器处理它就像你说的一样

char array[] = { 's', 't', 'r', 'i', 'n', 'g', '\0' };

如果你说

char *p = "string";

编译器做了一些完全不同的事情。它悄悄地为你创建一个数组，包含字符串，或多或少就像你写的一样

char __hidden_unnamed_array[] = "string";
char *p = __hidden_unnamed_array;

但重点——你问题的答案——是编译器只为字符串文字做这个特殊的事情。至少在 C 的原始定义中，没有办法使用{value, value, value} 语法来创建一个隐藏的、未命名的数组，您可以用它来做其他事情。 {value, value, value} 语法仅被定义为用作显式声明数组的直接初始化程序。

正如@pmg 在评论中提到的那样，新版本的 C 有一个新的语法，复合文字，它确实让你，基本上，“使用{value, value, value} 语法创建一个隐藏的、未命名的数组来做其他事情”。所以你实际上可以写

char *word2 = (char[]){'a', 'b', 'c', '\0'};

这很好用。它也适用于其他情况：例如，您可以说类似

printf("%s\n", (char[]){'d', 'e', 'f', '\0'});

回到你问的一个附带问题：你写的时候

char *word2 = {'a', 'b', 'c', '\0'};

编译器对自己说：“等一下，word2 是一回事，但初始化程序有四件事。所以我会扔掉三件事，并警告程序员我正在这样做。”然后它做了相当于

char *word2 = {'a'};

如果你后来尝试了类似的东西

printf("%s", word2);

printf 尝试访问地址 0x00000061 时发生崩溃。

Answer 3

一般来说，初始化器的类型必须与被初始化的类型相匹配。

这行得通：

char *word1 = "abc";

因为字符串常量的数组类型为char，并且这样的数组在表达式或初始化中使用时会衰减为char * 类型，因此它与声明的类型匹配。

这行得通：

char word2[] = {'a', 'b', 'c', '\0'};

因为char 的数组正在使用初始化字符列表进行初始化（技术上它们的类型为int，但被转换为char）。

这给出了一个警告：

char *word2 = {'a', 'b', 'c', '\0'};

因为初始化列表被用来初始化一个不是数组或结构的类型。

这没关系：

char word1[] = "abc";

因为C standard 专门允许使用字符串字面量初始化char 数组，如第 6.7.9p14 节所述：

字符类型的数组可以由字符串初始化 文字或 UTF-8 字符串文字，可选择用大括号括起来。 字符串文字的连续字节（包括终止的 null 如果有空间或数组大小未知，则字符） 初始化数组的元素。