c - GCC 将字符串常量存储在哪里以及这些指针从何处映射？

Question

当我在我的 Linux x86_64 机器上编译并运行以下 C 程序时，由 GCC 编译:

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    char *p1 = "hello";               // Pointers to strings
    char *p2 = "hello";               // Pointers to strings
    if (p1 == p2) {                   // They are equal
    printf("equal %p %p\n", p1, p2);  // equal 0x40064c 0x40064c
                                      // This is always the output on my machine
    }
    else {
    printf("NotEqual %p %p\n", p1, p2);
    }
}

我总是得到这样的输出:

equal 0x40064c 0x40064c

我知道字符串存储在常量表中，但与动态分配的内存相比，地址太低了。

与以下程序比较:

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    char p1[] = "hello";                // char arrar
    char p2[] = "hello";                // char array
    if (p1 == p2) {
    printf("equal %p %p\n", p1, p2);
    }
    else {                              // Never equal
    printf("NotEqual %p %p\n", p1, p2); // NotEqual 0x7fff4b25f720 0x7fff4b25f710
                                        // Different pointers every time
                                        // Pointer values too large
    }
}

这两个指针不相等，因为这是两个可以独立操作的数组。

我想知道 GCC 是如何为这两个程序生成代码的，以及它们在执行过程中是如何映射到内存的。由于这已经被记录了很多次，因此也欢迎任何指向文档的链接。

Answer 1

在这两种情况下，编译器只在程序的 .rodata 部分发出一次字符串 "hello" 的实际字节 (rodata 代表只读数据)。

它们实际上是直接从可执行文件映射到内存中，有点类似于代码段。这就是为什么它们与动态分配的相差甚远。

然后:

char *p = "hello";

简单地将p初始化为这个(只读)数据的地址。显然:

char *q = "hello";

获取完全相同的地址。这称为字符串池，是编译器的可选流行优化。

但是当你写的时候:

char p[] = "hello";

它可能会产生这样的东西:

char p[6];
memcpy(p, "hello", 6);

作为"hello" 实际上是只读池字符串的地址。

对 memcpy 的调用仅用于说明目的。它可能很好地内联复制，而不是使用函数调用。

如果你稍后这样做:

char q[] = "hello";

它将定义另一个数组和另一个memcpy()。相同的数据，但不同的地址。

但是这些数组变量将驻留在何处？嗯，这取决于。

• 如果它们是局部的、非静态的、变量:在堆栈中。
• 如果它们是全局变量:那么它们将在可执行文件的 .data 部分中，并且它们将保存在那里，其中已经有正确的字符，所以没有 memcpy 在运行时需要。这很好，因为 memcpy 必须在 main 之前执行。
• 如果它们是局部静态变量:与全局变量完全相同。它们一起被称为静态持续时间变量或类似的东西。

关于文档链接，抱歉，我不知道。

但是如果您可以自己做实验，谁还需要文档呢？为此，最好的工具是 objdump，它可以反汇编程序、转储数据部分等等!

我希望这能回答您的问题...