C++ char*和char[] 可能指向的内存区域详解（附实验）

写在前面

之前调用别人的API，这个API返回一个const char*，当时就在想要不要自己copy一下这个值，因为不知道这个const char什么时候会被释放。于是自己下来探索了一下一个函数返回char时，char*可能指向的内存区域。

c++内存结构简介

C++ 内存主要分为栈区、堆区、全局区、静态区、常量区、代码区。
栈区：主要存放函数的形参、局部遍历
堆区：存放new出来的对象
全局区：存放全局变量
静态区：存放静态变量
常量区：存放常量（不包含局部常量）
我们知道字符串常量，例如"1234"、"abcd"这些值是存放在常量区的。

指针常量和常量指针简介

指针常量，例如const char * a，const修饰的是*，因此a指向的内容是不可以改的，也就是用a修改值是不可以的。而a本身是可以修改的，a可以指向其他地址。
常量指针，例如char * const a，const修饰的是a，因此a本身是是不可以改的，a不可以指向其他地址。而a是可以修改的，也就是用*a修改值是可以的。
注意const char * a，只是代表a指向的内容是不可以改，不代表a一定指向的是常量，a也可以指向变量，只是无法修改这个变量的值，例如下面的语法都是合法的

char a[] = "123";
const char* p = a;//p指向变量
const char* p1 = "123";//p指向常量

情况一：char* 指向栈区内容

以下3种赋值方法在函数中定义时，a都是指向栈区。
编译器会把"123"从常量区复制一个副本出来然后赋值给char a[]

 char a[] = "123";//指向栈区

 char a[4];//指向栈区a[0] = '1';a[1] = '2';a[2] = '3';a[3] = '\0';

 const char a[] = "123";//指向栈区，不能用 a[0] = '1'; 因为是const

那 char* a = "123"呢？其实这种赋值方法是错误的，因为"123"的类型是常量const char *，无法讲常量赋值给变量的。

情况二：char* 指向堆区内容

用new 的方法，这时a指向的是堆区的1、2、3

 char* a = new char[4];//指向堆区a[0] = '1';a[1] = '2';a[2] = '3';a[3] = '\0';

情况三：char* 指向常量区内容

指向常量区，“123”就存放在常量区，因此a此时指向的是常量区

const char* a = "123";//指向常量区，不能用 a[0] = '1'; 因为是const

那 char* a = "123"呢？其实这种赋值方法是错误的，因为"123"的类型是常量const char *，无法讲常量赋值给变量的。

情况四：char* 指向静态区内容

static char a[] = "123";//指向静态区
static const char a[] = "123";//指向静态区

同样也无法static char* a = "123"，原因和情况三一样，a是静态变量而"123"是常量，出发用 static const char* a = "123";

情况五：char* 指向全局区内容

讲变量定义在类外时，a2指向的就是全局区

char a2[] = "123"; //全局区
const char a1[] = "123"; //全局区

需要注意的是const char* a1 = "123";即便在类外定义，同样a1*指向的是常量区。

测试代码

用6个函数测试一下，可以看到指向栈区的指针都因为函数的出栈而被释放了。

char* Func1() {char a[] = "123";//指向栈区return a;
}char* Func2() {char a[4];//指向栈区a[0] = '1';a[1] = '2';a[2] = '3';a[3] = '\0';return a;
}const char* Func3() {const char a[] = "123";//指向栈区// 不能用 a[0] = '1'; 因为是constreturn a;
}char* Func4() {char* a = new char[4];//指向堆区a[0] = '1';a[1] = '2';a[2] = '3';a[3] = '\0';return a;
}const char* Func5() {const char* a = "123";//指向常量区// 不能用 a[0] = '1'; 因为是constreturn a;
}char* Func6() {static char a[] = "123";//指向静态区return a;
}const char* a1 = "123"; //指向全局区
const char a2[] = "123"; //指向全局区
const char* a3 = "123"; //指向常量区int main(int argc, char const* argv[]) {char* p1 = Func1();const char* p11 = Func1();char* p2 = Func2();const char* p3 = Func3();const char* p4 = Func4();const char* p5 = Func5();const char* p6 = Func6();cout << p1 << std::endl; // 烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫cout << p11 << std::endl;// 烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫cout << p2 << std::endl;// 烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫cout << p3 << std::endl;// 烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫cout << p4 << std::endl;// 123cout << p5 << std::endl;// 123cout << p6 << std::endl;// 123cout << a1 << std::endl;// 123cout << a2 << std::endl;// 123delete[] p4;
}

写在后面

臭猴子，你说这山岭外的世界，究竟是什么样的