为什么我们不能将新字符串分配给 char 数组，而是分配给指针？

Question

我试图将一个字符串重新分配给一个预先初始化的数组 a[]，但我得到的只是一个错误

main()
{
    char a[] = "Sunstroke";
    char *b = "Coldwave";

    a = "Coldwave";
    b = "Sunstroke";
    printf("\n %s %s",a,b);
}

[错误]：从类型 'char *' 分配到类型 'char[10]' 时类型不兼容。

char a[] = "Sunstroke";

但它没有用...

但是在指针的情况下，就像上面的程序一样..

Answer 1

要了解这里发生了什么，有两个语言规则很重要：

• 数组不可分配。
• 数组可以转换为指向其第一个元素的指针。

了解像"Sunstroke"这样的字符串文字是什么也很重要。 它是一个常量字符的静态数组，大到足以容纳以终止符结尾的字符串的所有字符。 所以在这种情况下，它是一个const char[10]数组，包含九个字符，后跟零值终止符。 作为static ，数组在程序的生命周期内存储在内存中的某处。

char a[] = "Sunstroke";

这将创建一个本地数组，并通过从字符串文字中复制字符来初始化它。

char *b = "Coldwave";

这将创建一个指针，并将其初始化为指向文字本身。 请注意，这是危险的：文字是const ，但指针不是，因此您可以编写尝试修改文字的代码，从而给出未定义的行为。 这种转换已被弃用（当然在 C++ 中，我不确定 C），因此编译器应该给你一个警告。 您已经启用了所有可能的编译器警告，不是吗？

a = "Coldwave";

这会尝试重新分配数组，但由于数组不可分配而失败。 没有特别好的理由为什么他们不是。 这就是语言进化的方式。

b = "Sunstroke";

这会重新分配指针以指向不同的文字。 这很好（除了上面提到的缺少const之外）。

如果您需要操作字符串，则：

• 在 C 中，您需要仔细创建足够大的数组以满足您的需要，并使用<string.h>的库函数（或您自己编写的代码）来操作这些数组中的字符；
• 在 C++ 中，使用std::string类为您处理内存管理、分配等。

Answer 2

诸如“Coldwave”之类的硬编码字符串文字实际上是char[] （字符数组）类型——但修改它们是未定义的行为（ C99 ：6.4.5.6）。 但是请注意，下面的b仍然是一个char* （字符指针）：

char *b = "Coldwave";

已为其分配了char[] 。 没关系。 但它与此不同：

char a[] = "Coldwave";

这是char[]的初始化。 您只能在声明变量时初始化一次，并且初始化是您可以通过这样的赋值填充数组或其他复合类型（例如结构）的唯一情况。 但是，您不能这样做：

char c[] = a;

因为当在赋值的右侧使用时，数组变量充当指向它们所代表的数组的指针，这就是char *b = a起作用的原因。

所以你不能用上面的变量做到这一点的原因：

a = b;
// or
a = "Sunstroke";

是因为那会将char*分配给char[] —— 不好； 你只能反过来做。

Answer 3

在C的情况下，如果我们查看c99 草案标准第6.5.16节赋值运算符第2段说：

赋值运算符应有一个可修改的左值作为其左操作数。

和第6.3.2.1节左值、数组和函数指示符第1段说：

[...]可修改的左值是没有数组类型的左值[...]

因此，由于数组不是可修改的左值，因此您无法分配给它们。 至于初始化部分6.7.8初始化第14段说：

字符类型的数组可以由字符串文字[...]

在C++ 草案标准中，相关部分是4.2 Array-to-pointer conversion第1段，它说：

“NT 数组”或“T 的未知边界数组”类型的左值或右值可以转换为“指向 T 的指针”类型的纯右值。 结果是指向数组第一个元素的指针。

prvalue是纯右值，第5.17节赋值和复合赋值运算符第1段说：

[...]都需要一个可修改的左值作为它们的左操作数[...]

Answer 4

让我将程序简化为：

char a[] = "Sunstroke";
char *b = a;

假设a的地址是100，那么在内存中，它看起来是这样的（仅说明指针大小和字节序等可能会有所不同）：

[S] [u] [n] [s] [t] [r] [o] [k] [e] [\0]         ...       [0] [0] [0] [100]
100 101 102 103 104 105 106 107 108 109                           200
 ^                                                                 ^
 |                                                                 |
 a                                                                 b

只要数组的生命周期， a永远是同一个地方，你不能修改它。

b ，另一方面，是一个包含数组地址的指针，你可以修改b的值指向其他地方。