¿Cuál es la diferencia entre char s[] y char*s?

En C, uno puede usar un literal de cadena en una declaración como esta:

char s[] = "hello";

o así:

char *s = "hello";

Entonces cuál es la diferencia? Quiero saber qué sucede realmente en términos de duración del almacenamiento, tanto en tiempo de compilación como de ejecución.

En primer lugar, en los argumentos de función, son exactamente equivalentes:

void foo(char *x);
void foo(char x[]); // exactly the same in all respects

En otros contextos, char * asigna un puntero, mientras que char [] asigna una matriz. ¿Adónde va la cuerda en el primer caso, te preguntarás? El compilador asigna en secreto una matriz anónima estática para contener el literal de cadena. Asi que:

char *x = "Foo";
// is approximately equivalent to:
static const char __secret_anonymous_array[] = "Foo";
char *x = (char *) __secret_anonymous_array;

Tenga en cuenta que nunca debe intentar modificar el contenido de esta matriz anónima a través de este puntero; los efectos no están definidos (a menudo significan un bloqueo):

x[1] = 'O'; // BAD. DON'T DO THIS.

El uso de la sintaxis de matriz lo asigna directamente a la nueva memoria. Por lo tanto, la modificación es segura:

char x[] = "Foo";
x[1] = 'O'; // No problem.

Sin embargo, la matriz solo vive mientras su alcance contiene, por lo que si hace esto en una función, no devuelva ni filtre un puntero a esta matriz; haga una copia en su lugar con strdup() o similar. Si la matriz se asigna en el ámbito global, por supuesto, no hay problema.

Un ejemplo de la diferencia:

printf("hello" + 2); //llo
char a[] = "hello" + 2; //error

En el primer caso, la aritmética de punteros está funcionando (las matrices pasadas a una función se descomponen en punteros).

Dadas las declaraciones

char *s0 = "hello world";
char s1[] = "hello world";

asuma el siguiente mapa de memoria hipotético (las columnas representan caracteres en desplazamientos de 0 a 3 de la dirección de fila dada, por ejemplo, el 0x00 en la esquina inferior derecha está en la dirección 0x0001000C + 3 = 0x0001000F):

                     +0    +1    +2    +3
        0x00008000: 'h'   'e'   'l'   'l'
        0x00008004: 'o'   ' '   'w'   'o'
        0x00008008: 'r'   'l'   'd'   0x00
        ...
s0:     0x00010000: 0x00  0x00  0x80  0x00
s1:     0x00010004: 'h'   'e'   'l'   'l'
        0x00010008: 'o'   ' '   'w'   'o'
        0x0001000C: 'r'   'l'   'd'   0x00

El literal de cadena "hello world" es una matriz de 12 elementos de char (const char en C++) con duración de almacenamiento estática, lo que significa que la memoria se asigna cuando se inicia el programa y permanece asignada hasta que finaliza el programa. Intentar modificar el contenido de un literal de cadena invoca un comportamiento indefinido.

La línea

char *s0 = "hello world";

define s0 como un puntero a char con duración de almacenamiento automático (es decir, la variable s0 sólo existe para el ámbito en el que se declara) y copia el dirección del literal de cadena (0x00008000 en este ejemplo) a ella. Tenga en cuenta que desde s0 apunta a un literal de cadena, no debe usarse como argumento para ninguna función que intente modificarlo (por ejemplo, strtok(), strcat(), strcpy()etc.).

La línea

char s1[] = "hello world";

define s1 como una matriz de 12 elementos de char (la longitud se toma del literal de cadena) con duración de almacenamiento automático y copia el contenido del literal a la matriz. Como puede ver en el mapa de memoria, tenemos dos copias de la cadena "hello world"; la diferencia es que puede modificar la cadena contenida en s1.

s0 y s1 son intercambiables en la mayoría de los contextos; Aquí están las excepciones:

sizeof s0 == sizeof (char*)
sizeof s1 == 12

type of &s0 == char **
type of &s1 == char (*)[12] // pointer to a 12-element array of char

Puede reasignar la variable s0 para apuntar a un literal de cadena diferente o a otra variable. No puede reasignar la variable s1 para apuntar a una matriz diferente.

Esta declaración:

char s[] = "hello";

crea uno objeto – un char arreglo de tamaño 6, llamado sinicializado con los valores 'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'. La ubicación de esta matriz en la memoria y el tiempo de vida depende de dónde aparezca la declaración. Si la declaración está dentro de una función, vivirá hasta el final del bloque en el que se declara, y casi con certeza se ubicará en la pila; si está fuera de una función, lo hará probablemente almacenarse dentro de un “segmento de datos inicializados” que se carga desde el archivo ejecutable en la memoria grabable cuando se ejecuta el programa.

Por otro lado, esta declaración:

char *s ="hello";

crea dos objetos:

• un solo lectura matriz de 6 chars que contiene los valores 'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'que no tiene nombre y tiene duración del almacenamiento estático (lo que significa que vive durante toda la vida del programa); y
• una variable de tipo pointer-to-char, llamada sque se inicializa con la ubicación del primer carácter en esa matriz de solo lectura sin nombre.

La matriz de solo lectura sin nombre generalmente se encuentra en el segmento de “texto” del programa, lo que significa que se carga desde el disco a la memoria de solo lectura, junto con el código en sí. La ubicación de la s La variable de puntero en la memoria depende de dónde aparece la declaración (como en el primer ejemplo).