為什麼 C 語言中的字串文字是不可變的以及有什麼好處？

眾所周知，C 中的字串是不可變的，這意味著它們一旦聲明就無法修改。這就提出了關於這種設計選擇背後的原因及其意義的問題。

不可變性的原因

字串文字的不可變性質有多種原因：

只讀記憶體( ROM) 最佳化： 字串文字通常儲存在ROM 中，其中資料在程式執行過程中保持完整。使它們不可變可確保 ROM 中儲存的資料的完整性。

字串文字合併：

編譯器可以合併相同或部分重疊的字串文字，透過將多個指標指向同一記憶體來最佳化記憶體使用阻塞。修改字串文字會破壞此最佳化。

• 不變性的影響
未定義的行為：

嘗試修改字面量會導致未定義的字串行為，因為它違反了不變性的假設。這種保護措施可以防止不可預測的後果。

編譯速度最佳化：

字串文字的不變性允許更快的編譯，因為編譯器不需要對潛在的修改執行邊界檢查或其他檢查。

• 記憶體最佳化：如前所述，字串文字合併可以節省寶貴的內存，尤其是在處理大字串或同一字串多次出現時。
• 編譯器行為
• 此標準允許涉及字串文字的各種編譯器最佳化：

唯讀儲存：編譯器可以儲存字串文字在執行檔的唯讀部分。

文字池：

編譯器可以將相同的字串文字合併到儲存在文字池中的單一副本中。

• 字串碎片：編譯器甚至可以將長字串文字分割成片段以最佳化記憶體使用。
• 總之，C 中字串文字的不變性有多種用途，包括最佳化 ROM 儲存、字串文字合併，確保可預測的行為，並減少編譯和記憶體開銷。透過了解這些原因和含義，開發人員可以在其 C 程式中有效地利用字串文字。

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