C语言 字符串字面量（String Literals）

1、字符串字面量的存储位置

字符串字面量通常存储在程序的 只读数据段（Read-Only Data Segment），而不是栈或堆中。这是因为字符串字面量在程序的生命周期内是常量，并且通常在编译时就被确定。这样做的目的是为了优化内存使用，避免多次创建相同的字符串副本。

#include <stdio.h>

int main() {
    // 字符串字面量存储在只读数据段
    const char *str = "Hello, World!";

    printf("字符串内容: %s\n", str);
    printf("字符串字面量的地址: %p\n", (void*)str);

    // 修改字符串字面量是不允许的
    // str[0] = 'h';  // 编译时会报错：不能修改字符串字面量

    return 0;
}

字符串字面量存储位置

#include <stdio.h>

int main() {
    const char *str1 = "Hello";
    const char *str2 = "Hello";
    
    // 判断两个字符串字面量是否相等
    if (str1 == str2) {
        printf("Both strings point to the same location.\n");
    }

    return 0;
}

2、字符串字面量与指针

在 C/C++ 中，字符串字面量的类型是 const char[]，因此它是一个常量字符数组。字符串字面量（string literals）和指针有紧密的关系。字符串字面量在内存中是以常量字符数组的形式存储的，因此可以通过指针访问字符串的内容。
#include <stdio.h>

int main() {
    // 字符串字面量
    const char *str = "Hello, World!";
    
    // 使用指针打印字符串
    printf("String: %s\n", str);
    
    // 通过指针逐个字符访问字符串
    while (*str != '\0') {
        printf("%c ", *str);
        str++;  // 移动指针到下一个字符
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

3、字符串字面量存储与栈、堆的区别

局部变量会存储在栈中，而字符串字面量不会。栈内存是由编译器自动分配和释放的临时内存区域。可以使用 malloc 或 new 在堆上动态分配内存，这与字符串字面量的存储位置无关。

1）栈存储

栈是用于存储局部变量的区域。当函数被调用时，栈上为局部变量分配内存，函数返回时，栈上的内存会自动释放。

#include <stdio.h>

void example() {
    char str[] = "Hello, Stack!";  // 局部字符串变量
    str[0] = 'h';  // 修改栈上的字符串
    printf("%s\n", str);  // 输出修改后的字符串
}

int main() {
    example();  // 调用函数，打印 "hello, Stack!"
    return 0;
}

2）堆存储

堆是用于动态内存分配的区域。程序可以通过 malloc、calloc 或 realloc 等函数在堆上动态分配内存。分配的内存需要手动释放（通过 free）。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    char *str = (char *)malloc(20 * sizeof(char));  // 动态分配堆内存
    if (str == NULL) {
        printf("内存分配失败!\n");
        return 1;
    }
    snprintf(str, 20, "Hello, Heap!");  // 填充字符串
    printf("%s\n", str);  // 输出堆上的字符串
    free(str);  // 释放堆内存
    return 0;
}