C語言進階：字串在記憶體中的儲存模型完整解析

字串基本定義

字串是以 ASCII NUL（'\0'）結尾的字元序列。儲存於陣列或堆記憶體。並非所有字元陣列都是字串（可能無結尾 NUL），字元陣列也可儲存小整數/布林值以省空間。

• 單位元組字串： char 型別
• 寬字串： wchar_t（16/32 位元），用於非拉丁字元集

長度 = 不含 NUL 的字元數。分配記憶體時須包含 NUL 空間。NULL（指標）≠ NUL（字元），不可混用。

字元常數與字串字面值

字元常數用單引號（'A'），C 語言型別為 int（通常 4 位元組），sizeof('A') == 4。字串字面值用雙引號（"Sound"），存放於字面值池（通常唯讀區），程式中多次出現同一字面值通常僅存一份副本以節省空間。

三種字串宣告方式

字串字面值池與 const 保護

字面值通常位於唯讀區，修改會崩潰（Segmentation Fault）。應宣告為 const char *p = "Sound";，編譯期即可捕捉修改嘗試。GCC 允許修改字面值屬擴展行為，不可依賴。

字串初始化

字元陣列初始化

char header[] = "Media Player";  // 自動計算大小含 NUL，編譯器複製內容
// 等價於
char header[13] = {'M','e','d','i','a',' ','P','l','a','y','e','r','\0'};

或用 strcpy(header, "Media Player");。

字元指標初始化（動態分配）

char *header = malloc(strlen("Media Player") + 1);  // 必須用 strlen，不可用 sizeof
strcpy(header, "Media Player");

sizeof 回傳指標/陣列大小而非字串長度，切勿用於計算字串分配大小。

關鍵函式行為細節

• fgets(buf, size, fp)：讀完一行（含 '\n'）停止，buf[strlen(buf)-1] == '\n'。
• fputs 不自動加換行，puts 會。
• fread/fwrite 以區塊（size * nmemb 位元組）操作，回傳區塊數而非位元組數。