技术小品文（一）字符串放在哪里？

Elminster

画外音：今天是个大晴天，温暖的阳光透过窗子照进了这间宽敞的办公室，办公室里三三两两的人们正在各自的计算机前努力工作，一切都显得那么的安静、祥和、有条不紊 ……

“啊～！救命啊！Solmyr 你又用文件夹砸我！”

“愚蠢者是应该受到惩罚的。”

画外音： …… 呃，好吧，我得承认有点小小的例外。这里是一家软件公司，发出惨叫的这位是 zero ，新进的大学生；这边一脸优雅，看上去很有修养一点也不象刚刚砸过人的这位，是 Solmyr ，资深程序员，负责 zero 这一批新人的培训。啊，故事开始了 ……

“我干了什么啦？”zero 揉着鼻子问道，“这次你拿来砸我的文件夹又大了一号！”

“你过来自己看看你犯下的错误。”Solmyr 翻出了 zero 刚刚交上来的一段代码：

……
char* msg = “Connectting ... Please wait“
……
if( Status == S_CONNECTED ) strcpy(msg, “Connectted“);
……

“我犯了什么错误啦？这是一个很平凡的字符串声明而已”，zero 不满的说到。

“你看不出来吗？connect 这个单词的进行时和过去时你都拼错了，多打了一个 t”，Solmyr 不紧不慢地回答。

“就为了这个你又用文件夹砸我 …… 啊！这次又是光盘盒！”

“这是商用软件，你以为是在 QQ 上和 PPMM 聊天，有错别字不要紧啊？更糟糕的是，我故意留了这么长的时间给你，到现在你还没发现你真正的错误在什么地方。你可真不是一般的菜啊～”，Solmyr 故意拖了个长音，满意的看到 zero 处于爆发的边缘，“好吧，让我们从基础开始，C 语言中是怎样处理字符串的？”

“这个我知道”，zero 显得很有自信，“C/C++ 语言中，字符串是一段连续的字符型内存单元，每个单元存放一个字符，并用＼0 作为结尾的标记。”

“那么使用指针之前，我们应当 ……”

“我们应当保证这个指针指向合法的内存，要么指向一块已经存在的内存，要么为它动态分配一块。”，zero 开始露出得意的笑容 —— 这种程度的问题，哈！

“好！那么你的代码中 msg 这个指针指向哪里？”

笑容凝固了。

“这个 …… 呃 …… 我想 …… 它应该指向一块合法内存，因为以前我这么做的时候，它能工作 ……”，zero 期期艾艾的说。

“合法内存？这块内存是谁分配的？它有多大？生存周期多长？有哪些特殊的性质？”

“……”

“唉！”，Solmyr 重重的叹了口气，“我就知道会这样。好吧，让我们先从简单的开始。”。Solmyr 飞快的键入了如下代码：

char msg[] = “Hello“; char* pmsg = (char*)malloc( sizeof(“Hello“) );
strcpy(pmsg, “Hello“);

“上面这些代码你应该都很清楚了：msg 是一个字符数组，C 语言保证会为它分配一段连续的内存，并将其初始化为 “Hello“ 。pmsg 是一个字符指针，我们调用了 malloc 函数为它动态分配了一块内存，并用 strcpy 函数填充其值为 “Hello“ 。这两种做法的共通点是：首先用正常手段获得一段内存，然后填充值。接着再来看这个：”

char* msg = “Hello“;

“这一句代表什么意思？首先 msg 是个指针，C/C++ 语言不负责为它分配一块内存；其次我们也没有显式的为它分配一块内存。它指向哪里？指向 “Hello“ ，就是你直接写在代码里的那一个。”

“什么叫做‘直接写在代码里的那一个’？”，zero 露出了困惑的表情

“举个例子你就明白了：”，Solmyr 再键入：

double db = 1.5;

“这一行里面，1.5 是个什么东西？它是一个 double 类型常量，C/C++ 语言要处理它们，也要分配内存来存放这些东西。同理，当你在代码里写了 “Hello“ ，实际上 C/C++ 语言就分配了一块内存存放这个字符串，当你写 char* msg = “Hello“ 的时候，你就是把这样一块内存的地址赋给了指针 msg 。所以 msg 确实指向一块合法内存，这是有时候这段代码能够工作的原因。但是这样做，其中蕴涵了许多问题，我来问你，指向这块内存的指针应该是什么类型？”

“当然是 char*”，zero 不加思索的回答。

“错！应该是 const char* 。想当然耳，写在程序中的字符串你不希望它发生变化，所以很明显的，这块内存应该被解释为常量。但是你在声明 msg 的时候做了什么？”

“呃 …… 我用了一个非常量的指针去指向了一个常量字符串。”，这一次，zero 明显的审慎多了。

“正确。看你原来的代码，你不仅用一个非常量指针指向它，而且还对这个指针执行了 strcpy ，往里写了内容。在我们的编译器上，这么做会引发什么后果？”

“呃 …… 引发一个运行时错误？”

“部分正确。准确的讲，只有在工程编译选项为调试版本的时候，如果工程编译选项为发布版本，一切都很正常 —— 奇怪吗？并不，记住这一点：C/C++ 允许你打破任何保护。所以如果这两行代码在调试的时候没有被发现而溜进了发布版本里”，说到这，Solmyr 狠狠的瞪了 zero 一眼，“将会是很难发现的。”

“可是说来说去这么做还是没有什么危害不是吗？msg 指向一块合法内存，内容正确，而且也并不是真的不能写入，有什么好担心的呢？”，zero 抱怨道。

Solmyr 顺手抓起杯子，zero 反射性的立刻缩头护脸。“别担心，我只是喝水而已。”，Solmyr 面无表情 —— 如果忽略他嘴角那一丝坏笑的话 —— 的说到，“没有危害是吗？看看下面的代码：”

char* str1 = “Hello“;
char* str2 = “Hello“;
*str1 = ‘P‘;
cout << str2 << endl;

“猜猜运行结果是什么？”，Solmyr 一边调整工程设置，一边问道。

“这还用问吗？当然是输出 Hello 了。”

“回答错误，正确答案是 ……”，Solmyr 按下了运行按钮，屏幕显示的居然是 Pello ！。

zero 大为诧异，挠着头试图找出其中的逻辑，突然间灵光一闪：“我明白了！str1 和 str2 实际指向同一段内存！因为 C/C++ 语言在处理 Hello 字符串的时候把它当作常量，所以就做了优化，只保存了一份 Hello ！是不是这样！”zero 兴奋的转向 Solmyr。

“嗯，看起来有时候你也不是那么菜么”，Solmyr 赞许的点头，“不过你还是说错了一点：这个不是 C/C++ 语言的做法，是这个编译器的做法。简单的说，你如果要对这种字符串写的话，其结果如何，是没有定义的。所谓没有定义，就是 C/C++ 语言不保证会得到怎样的结果，可能这样也可能样，完全决定于你的编译器作者怎么想。想想看吧，哪天你的程序出现了古怪的问题 —— 比如显示信息出现了混乱 —— 起因却是你在无关的地方写了一个字符串，会怎样？这是维护时最大的恶梦之一。现在你明白危害在哪里了？”

zero 有如大梦初醒一般忙不迭地点头：“我知道了，我知道了。”

“知道了还不快去改！”

……

zero 跑回坐位修改他的程序去了，办公室里再度恢复了宁静，所有的人都埋头于他们的工作之中。只有 Solmyr 一边喝着咖啡一边揉着太阳穴，喃喃地吐出不祥的词句：“这样的日子才刚刚开始啊 ……”

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