GCC存储的字符串常量在哪里以及这些指针映射的位置?

时间:2012-09-12 18:03:41

标签: c linux string gcc compiler-construction

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);
    }
}

我总是得到输出:

  

等于0x40064c 0x40064c

我知道字符串存储在一个常量表中,但与动态分配的内存相比,地址太低了。

与以下计划比较:

#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
    }
}

两个指针不相等,因为这两个指针可以独立操作。

我想知道GCC如何为这两个程序生成代码,以及它们在执行期间如何映射到内存。由于这已经记录了很多次,所以也欢迎任何文档链接。

1 个答案:

答案 0 :(得分:12)

在这两种情况下,编译器只在程序的"hello"部分中发出字符串.rodata的实际字节一次( rodata 代表只读数据)。

它们实际上直接从可执行文件映射到内存,有点类似于代码部分。这就是为什么它们与动态分配的那些相差甚远。

然后:

char *p = "hello";

只需将p初始化为此(只读)数据的地址即可。 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:

char p[] = "hello";

它可能会生成如下内容:

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

实际上"hello"是只读池化字符串的地址。

memcpy的电话仅供参考。它可以很好地复制内联,而不是函数调用。

如果以后你做:

char q[] = "hello";

它将定义另一个数组和另一个memcpy()。所以数据相同,但地址不同。

但这些数组变量将驻留在哪里?嗯,这取决于。

  • 如果它们是本地的非静态变量:在堆栈中。
  • 如果它们是全局变量:那么它们将位于可执行文件的.data部分中,并且它们将保存在那里,其中已存在正确的字符,因此运行时不需要memcpy时间。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。它们在一起被称为variables of static duration或类似的东西。

关于文档链接,抱歉,我不知道。

但是如果你自己可以做实验,谁需要文件?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!

我希望这能回答你的问题...