Question

我最近有一个问题，我知道一个指向常量数组的指针按下面的代码进行初始化，它位于.rodata区域中，并且该区域仅可读。但是，我在模式C11中看到，此内存地址行为的写入将是不确定的。我知道Borland的Turbo-C编译器可以在指针指向的地方写，这是因为处理器在当时的某些系统上以实模式运行，例如MS-DOS？还是与处理器的操作模式无关？在保护模式下使用处理器，是否还有其他编译器可以写入指针并且不会导致任何内存破坏失败？

#include <stdio.h>

int main(void) {
    char *st = "aaa";
    *st = 'b'; 
    return 0;
}

在此代码中，使用Turbo-C在MS-DOS中进行编译，您将能够写入内存

Answer 1

正如已经指出的那样，尝试在C中修改常量字符串会导致未定义的行为。造成这种情况的原因有很多。

一个原因是该字符串可能被放置在只读存储器中。这允许它在同一程序的多个实例之间共享，并且如果页面所在的页面被调出，则不需要将内存保存到磁盘（因为该页面是只读的，因此可以稍后从该页面重新加载）。可执行文件）。如果尝试修改运行时错误，则还可以通过给出错误（例如分段错误）来帮助检测运行时错误。

另一个原因是可以共享字符串。许多编译器（例如gcc）会注意到同一文字字符串何时在一个编译单元中出现多次，并将为其共享相同的存储空间。因此，如果程序修改了一个实例，也可能会影响其他实例。

也永远不需要这样做，因为通过使用静态字符数组可以轻松实现相同的预期效果。例如：

#include <stdio.h>

int main(void) {
    static char st_arr[] = "aaa";
    char *st = st_arr;
    *st = 'b'; 
    return 0;
}

这与发布的代码试图执行的操作完全相同，但是没有任何未定义的行为。它还占用相同数量的内存。在此示例中，字符串"aaa"用作数组初始化器，并且没有任何存储空间。数组st_arr代替了原始示例中的常量字符串，但是（1）它不会被放置在只读内存中，并且（2）它不会与对该字符串的任何其他引用共享。因此，实际上就是您想要的，对其进行修改是安全的。

Answer 2

您的文字“ aaa”在匿名位置生成一个包含四个const char'a'，'a'，'a'，'\ 0'的静态数组，并返回指向第一个'a'的指针，并将其转换为char *。

尝试修改四个字符中的任何一个都是未定义的行为。未定义的行为可以做任何事情，包括按预期修改char，假装修改char，什么都不做或崩溃。

它与静态const char匿名[4] = {''a'，'a'，'a'，'\ 0'}基本相同。 char * st =（char *）＆anonymous [0];

Answer 3

您正在询问平台是否可能导致未定义的行为被定义。这个问题的答案是肯定的。

但是您也正在询问平台是否定义了此行为。实际上不是。

在一些优化提示下，编译器将合并字符串常量，以便写入一个常量将写入该常量的其他用法。我曾经使用过这个编译器，它具有合并字符串的能力。

请勿编写此代码。这样不好。当您迁移到更现代的平台时，您会后悔以这种风格编写代码。

Answer 4

要添加到上面的正确答案中，DOS在实模式下运行，因此没有只读内存。所有内存都是平坦且可写的。因此，当时对字面量的写入已得到很好的定义（就像在任何类型的const变量中一样）。

Answer 5

在保护模式下使用处理器，是否还有其他编译器可以写入指针并且不会发生任何内存破坏故障？

How can some GCC compilers modify a constant char pointer?

根据{{3}}，

GCC 3和更早版本曾经支持gcc -fwriteable-strings ，以便您在显然合法的地方编译旧的K＆RC。（这是ISO C中未定义的行为，因此是ISO C程序中的错误）。该选项将定义ISO C未定义的分配行为。

https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-3.3.6/gcc/Incompatibilities.html

-fwritable-strings
  将字符串常量存储在可写数据段中，不要使它们唯一化。这是为了与假定它们可以写入字符串常量的旧程序兼容。

写入字符串常量是一个非常糟糕的主意； “常量”应该是常量。

GCC 4.0删除了该选项（GCC 3.3.6 manual - C Dialect options）；最新的GCC3系列是2006年3月的gcc3.4.6。尽管在该版本中显然是release notes。

gcc -fwritable-strings会将字符串文字视为非常量匿名字符数组（请参阅@gnasher的答案），因此它们进入.data部分而不是.rodata，因此被链接到可执行文件的一部分，映射到读写页，而不是只读的。（可执行段基本上与x86分段无关，这只是从可执行文件到内存的开始+范围内存映射。）

这将禁用重复字符串合并，因此char *foo() { return "hello"; }和char *bar() { return "hello"; }将返回不同的指针值，而不是合并相同的字符串文字。

可以修改C中的字符串文字吗？

5 个答案: