为什么程序只有在我临时给 `char **` 变量赋值时才能运行？

Question

我试图在一个函数中分配一个字符串，并通过一个

char **

类型的指针返回它。如果我只是简单地创建一个

char **

类型的指针，将它传递给一个函数并让该函数将值更改为指向字符串的指针，程序编译但返回

Program returned: 139

.

但是，如果我在调用函数之前简单地分配一个值，它就可以工作！

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#include<stdbool.h>  // Include bool type


void getString(char **str_ptr){
    char * my_str = "String I passed." ;
    *str_ptr = my_str ;
}

void printMyStr(char **str_ptr){
    int i = 0;
    
    char *str = *str_ptr;

    printf("Print starts \n\t" );
    // looping till the null character is encountered
    while(str[i] != '\0')
    {
        printf("%c", str[i]);
        i++;
    }
    printf("\nPrint ends \n" );
}

int main() {
    
    char *str = "My great String";
    char **str_ptr;

    str_ptr = &str; \\ If this is commented, errors with 139
    getString(str_ptr);

    printMyStr(str_ptr);

    return 0;
};

以上程序返回

0

输出

Print starts 
    String I passed.
Print ends 

但是，如果我注释掉

str_ptr = &str;

行，那么它返回

139

并且什么都不打印。

那么，为什么它会失败，当我评论该行时？

And为什么它适用于那条线？该行如何改变任何东西（但输出的仍然是“我传递的字符串。”）

Answer 1

如果你注释掉这一行，那么你的程序会：

char **str_ptr;
*str_ptr = "String I passed.";

这与例如没有什么不同。

int *int_ptr;
*int_ptr = 42;

然后它向一个未知的内存地址写入一些东西（我们不知道地址是因为我们不知道指针变量包含什么地址）然后崩溃。

如果你特别倒霉，它会覆盖一些重要的东西（或者至少，和这个愚蠢的小程序中的任何东西一样重要）而不是崩溃。

当您注释该行时，现在您告诉它要将数据写入何处：

char **str_ptr;
str_ptr = &str;
*str_ptr = "String I passed.";

与

相同

str = "String I passed.";

Answer 2

您的程序不会崩溃/调用包含

str_ptr = &str;

的未定义行为，因为它会将其初始化为进程空间内的有效内存地址。

char *str = "My great String";
char **str_ptr;

str_ptr = &str; // *str_ptr now points to "My great String"

所以当你在

getString

中取消引用时，一切都很好

void getString(char **str_ptr){
    // ok to dereference now, because you initizlied it to some valid memory.
    *str_ptr = "String I passed.";
}

也许您在想，“

char str*

中的

main

不存在于

getString

中，那么

*str_ptr

中的

getString

是否会取消引用超出范围的内容？”那里有两件事：

1. 字符串文字具有静态存储持续时间，因此 它们在整个程序生命周期中保持活跃。
2. 即使对于不同的变量类型，

   *str_ptr

   也是有效的，因为它指向的东西仍然存在。函数的局部变量在函数的右大括号

   }

   之前不会消失。您使用

   str_ptr

   中变量的地址初始化

   main

   ，并且它保持活动状态直到

   main

   退出（在这种情况下，这恰好是程序的生命周期）。

Answer 3

我会复制你给的相关行。但首先，我将内联该函数，以便您可以更好地了解发生了什么。函数参数是一个在函数调用之前初始化的 locl 变量，所以我要做的是重命名它，使它成为一个新的局部变量，并像函数调用一样分配它。

所以内联版本看起来像这样：

    char *str = "My great String";
    char **str_ptr;

    str_ptr = &str; \\ If this is commented, errors with 139
    // This gets inlined.
    // getString(str_ptr);
    char **getString_str_ptr = str_ptr;
    char * my_str = "String I passed." ;
    *getString_str_ptr = my_str ;

pretend 参数与

str_ptr

的类型和值相同，现在是多余的，所以我会去掉它。

    char *str = "My great String";
    char **str_ptr;

    str_ptr = &str; \\ If this is commented, errors with 139
    char * my_str = "String I passed." ;
    *str_ptr = my_str ;

当你声明

str_ptr

时，它没有任何价值。我们可以给它任何东西，但我会给它

NULL

以使其清楚。很明显，如果您尝试将任何内容分配给

NULL

，或取消引用

NULL

，它将失败。

    char *str = "My great String";
    char **str_ptr = NULL;

    str_ptr = &str; \\ If this is commented, errors with 139
    char * my_str = "String I passed." ;
    *str_ptr = my_str ;

应该清楚的是，因为你在声明它之后立即分配一个值，这与用赋值替换

NULL

是一样的。

    char *str = "My great String";
    char **str_ptr = &str;

    char * my_str = "String I passed." ;
    *str_ptr = my_str ;

str_ptr

现在指向一个指向 16 字节存储空间的指针。存储并不重要，重要的是

*str_ptr

指向实际内存（

str

的地址），而不是NULL。如果您注释掉该行，代码将如下所示：

    char **str_ptr = NULL;

    char * my_str = "String I passed." ;
    *str_ptr = my_str ;

应该清楚

*str_ptr

试图取消引用

NULL

，这是行不通的。