为什么 C 语言中的字符串文字是不可变的以及有什么好处？

众所周知，C 中的字符串是不可变的，这意味着它们一旦声明就无法修改。这就提出了关于这种设计选择背后的原因及其含义的问题。

不可变性的原因

字符串文字的不可变性质有多种原因：

只读内存 (ROM) 优化： 字符串文字通常存储在 ROM 中，其中数据在程序执行过程中保持完整。使它们不可变可确保 ROM 中存储的数据的完整性。

字符串文字合并：

编译器可以合并相同或部分重叠的字符串文字，通过将多个指针指向同一内存来优化内存使用堵塞。修改字符串文字会破坏此优化。

• 不变性的影响
未定义的行为：

尝试修改字符串字面量会导致未定义的行为，因为它违反了不变性的假设。这种保护措施可以防止不可预测的后果。

编译速度优化：

字符串文字的不变性允许更快的编译，因为编译器不需要对潜在的修改执行边界检查或其他检查。

• 内存优化：如前所述，字符串文字合并可以节省宝贵的内存，尤其是在处理大字符串或同一字符串多次出现时。
• 编译器行为
• 该标准允许涉及字符串文字的各种编译器优化：

只读存储：编译器可以存储字符串文字在可执行文件的只读部分。

文字池：

编译器可以将相同的字符串文字合并到存储在文字池中的单个副本中。

• 字符串碎片：编译器甚至可以将长字符串文字分割成片段以优化内存使用。
• 总之，C 中字符串文字的不变性有多种用途，包括优化 ROM 存储、字符串文字合并，确保可预测的行为，并减少编译和内存开销。通过了解这些原因和含义，开发人员可以在其 C 程序中有效地利用字符串文字。

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