【C字符串与内存布局探索实验】
C字符串与内存布局探索实验
一、C字符串
int main(){char a[10] = "asd\0asd";char b[5] = "abce";b[4] = 'e';cout << b << endl;cout << a << endl;cout << "&a is " << &a << "\n&b is " << &b << endl;return 0;
}/*输出结果为：
abceeasd
asd
&a is 0xd3623ffaf6
&b is 0xd3623ffaf1*/
首先其中字符数组a在中间塞了一个’\0’，对于C风格字符串，一个字符串的结束标志就是‘\0’,所以在输出a时，就会只输出asd。
然后就是数组b，对于字符串"abce"其中最末尾的不是e而是’\0’，字符串常量"abcd"会被编译器编成c风格字符串"abcd\0"；
然后人为地将b数组最后一个’\0’替换掉，破坏掉这样的C风格，在进行cout << b时，它就不会被识别出停止的位置，从而一直往后输出下去
然后这里因为内存布局的原因,a和b是相邻的，且a在b的后面，输出完之后b就接着输出a,然后遇到a中\0，停止输出。
好的，现在再来看看这样一个案例：
void testString(){char a[5] = "abcd";a[4] = 'e';cout << a << endl;cout << "testString() endl" << endl;cout << "in function &a is " << &a << endl;
}/*
输出结果为：
abcdep?.
*/
运行上面的函数，由于该函数中局部变量只有它一个，没有其他的\0和靠的近，这一次就没有正常地结束输出，而是发生了一些不可控制的。
二、内存布局
参考连接C/C++：内存分配，详解内存分布（P：图解及代码示例）_全局变量内存分布图-CSDN博客
以32位机为例，上图中从上往下，地址一次减小，对于内核空间最低地址是0xC000 0000 , 到最高地址是0xffff ffff 共1个GB 的空间，代码段下方还存在一个 reserved / 零页 地址为 0x0000 0000。
其中最核心的一点就是栈是从高地址往低地址增长，上面的代码例子中，main函数中a先被压入栈，然后b被压入栈，这样相邻就刚好有一个\0
而光对void testString()函数来做，内部就没有专门的\0。
最后再来贴上各个段详解（Linux/x86视角）
- 代码段（.text）
只读、可执行。多次运行同一可执行文件时，物理页共享。 - 只读数据段（.rodata）
字符串常量、const 全局变量。试图写入会触发段错误（SIGSEGV）。 - 已初始化数据段（.data）
全局int g = 5;存在这里；程序启动时从可执行文件拷初值。 - BSS 段（.bss）
全局int h;/static int k;存在这里；可执行文件里只记录大小，不占磁盘空间，内核在加载时一次性清零。 - 堆（heap）
malloc/calloc/new从这儿拿内存。
向高地址增长：通过调整程序中断点 brk 或匿名 mmap 实现。
需要手动free/delete，否则泄漏。 - 内存映射段（mmap）
动态库、POSIX 共享内存、大页、mmap文件映射都落在这一带。
地址比堆高，但比栈低；增长方向与堆无关，由内核随便找一块空闲区。 - 栈（stack）
每个线程独立一块，默认 8 MB（ulimit -s 可改）。
向低地址增长：函数调用一次，栈指针减一帧；返回时加回。
存放：- 局部变量（含
char buf[5]这种数组） - 函数参数、返回值
- 保存的寄存器、返回地址
若无限递归或超大局部数组，会踩到最下方“守护页”→ 触发 stack overflow（Linux 发 SIGSEGV）。
- 局部变量（含