为什么静态字符*需要常量初始化而不需要静态字符**

Question

谁能解释一下为什么这段代码...

// main.c

#include <stddef.h>

static const int    g_a   = 1;
static const char*  g_b   = "hello";
static const char*  g_c[] = { "a",    "b",    NULL };

typedef struct Foo
{
  int           a;
  const char*   b;
  const char**  c;
} Foo;

static Foo f[] =
{
  { g_a,
    g_b,
    g_c }
};

int main( int argc, char* argv[] )
{
  return 0;
}

...产生此错误：

> gcc --version && gcc -g main.c 
gcc (GCC) 8.2.1 20181215 (Red Hat 8.2.1-6)
Copyright (C) 2018 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

main.c:19:5: error: initializer element is not constant
     g_b,
     ^~~
main.c:19:5: note: (near initialization for 'f[0].b')

我了解到编译器要求一个常量来初始化f[0].b，所以下面的初始化是编译错误的解决方法：

static Foo f[] = { { g_a, "hello", g_c } };

但是为什么编译器在 f[0].c 的初始化时没有发出类似的“需要常量”错误？（或者，就此而言，f[0].a？）这是为什么只有f[0].b 的问题？

Answer 1

f[0].a 的类型为“非常量int”，并由g_a 的值进行初始化，该值的类型为“const int”，在运行时无法更改并且在编译时已知。所以这里没有错误。

f[0].b 的类型为“指向const char 的非常量指针”，并且应该由g_b 的值初始化，这也是一个“指向const char 的非常量指针”。即使它有一个初始化程序g_b 可以在运行时更改，并且 IIRC 初始化顺序是不确定的。所以它的值在编译时是未知的，因此是错误的。

f[0].c 的类型为“指向const char 的非常量指针的非常量指针”，并由g_c 初始化，这是一个类型为“指向const char 的非常量指针”的元素数组”。数组的符号可以用作编译时已知的常量指针。所以这里没有错误。

我认为这就是您所缺少的：如果您希望指针为const，请将修饰符放在指针处，在* 后面，而不是指向的值处，像这样：[const] char * const pointer.

Answer 2

正式定义：查看“地址常量”定义：“C 语言参考手册 6.19”：

地址常量是指向具有静态存储的对象的指针 持续时间或指向函数的指针。您可以使用 & 运算符或通过数组和函数名称的通常转换 在表达式中使用指针时。运算符 [], ., ->, & (address of) 和 * (pointer dereference) 以及指针转换都可以在表达式中使用，只要它们不 涉及访问任何对象的值。

实用答案：“C”要求将静态变量初始化为可以在编译时计算的常量表达式。常量计算可以使用静态/全局变量的地址——实际地址直到链接时才知道。

在这些情况下（例如，char *char_p = &char_var 或类似情况），编译器将生成汇编指令，以在链接时标记“重定位”的计算值。由静态/全局变量表示的重定位。在链接时，链接器会将静态/全局的实际地址添加到存储的值中。

考虑：char char_var = 'A' ; char *char_p = &char_var;

        .file   "b.c"
        .text
        .globl  char_var
        .data
        .type   char_var, @object
        .size   char_var, 1

   # Char var initialized with a constant (65=A)
char_var:
        .byte   65
        .globl  char_p
        .section        .data.rel.local,"aw",@progbits
        .align 8
        .type   char_p, @object
        .size   char_p, 8

    # Initialize char_p to global symbol, actual address resolved at link time.
char_p:
        .quad   char_var

        .ident  "GCC: (Ubuntu 7.4.0-1ubuntu1~18.04.1) 7.4.0"
        .section        .note.GNU-stack,"",@progbits

链接器在链接时计算地址的能力是有限的。它仅限于静态地址 +/- 常量偏移：

1. &static_var
2. &static_var + 编译时间常数
3. &static_var - 编译时间常数

但不是 '&static_var_1 - &static_var_2'，它会给出提示限制的错误消息： b.c:3:9: error: initializer element is not computable at load time int v = &char_var - &char_v2 ;