從組合語言視角深度解析 C 語言：char *p 與 char p[] 的本質區別

編輯：關於C語言

前言

在 C 語言中，char *p 與 char p[] 這兩種字串定義方式，雖然在高層代碼中看似相似，但在記憶體佈局與底層機制上卻有著本質不同。本文將通過 GDB 反組譯輸出，從組合語言層面揭示兩者的核心差異。

實驗環境與基礎代碼

測試代碼如下：

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

void main() {
    char array1[] = { "123456" };
    char *pointer1 = "123456";
}

反組譯分析

使用 GDB 反組譯 main 函數：

(gdb) disassemble main
Dump of assembler code for function main:
 0x08048394 <+0>:   push   %ebp
 0x08048395 <+1>:   mov    %esp,%ebp
 0x08048397 <+3>:   sub    $0x10,%esp
 0x0804839a <+6>:   movl   $0x34333231,-0xb(%ebp)
 0x080483a1 <+13>:  movw   $0x3635,-0x7(%ebp)
 0x080483a7 <+19>:  movb   $0x0,-0x5(%ebp)
 0x080483ab <+23>:  movl   $0x8048484,-0x4(%ebp)
 0x080483b2 <+30>:  leave
 0x080483b3 <+31>:  ret
End of assembler dump.

數組 `array1` 的記憶體分配

觀察指令 <+6>、<+13>、<+19> 三條指令：

movl $0x34333231, -0xb(%ebp) —— 寫入 "1234" (小端序：0x31='1', 0x32='2', 0x33='3', 0x34='4')
movw $0x3635, -0x7(%ebp) —— 寫入 "56" (0x35='5', 0x36='6')
movb $0x0, -0x5(%ebp) —— 寫入結束符 '\0'

程式在堆疊上為 array1 分配了 7 bytes 空間，直接存放字串內容 "123456\0"。數組名 array1 代表這塊記憶體的首地址，內容可修改。

指標 `pointer1` 的記憶體行為

指令 <+23>：movl $0x8048484, -0x4(%ebp) 將地址 0x8048484 存入堆疊變量 pointer1。查看該地址內容：

(gdb) x/7xb 0x8048484
0x8048484:  0x31  0x32  0x33  0x34  0x35  0x36  0x00

字串字面量 "123456" 存放在唯讀資料段，pointer1 僅持有其地址，未在堆疊為字串內容分配空間。嘗試修改 *pointer1 將導致未定義行為（通常是段錯誤）。

進階驗證：多實例對比

擴展代碼增加兩個數組與兩個指標：

char array1[] = { "123456" };
char array2[] = { "123456" };
char *pointer1 = "123456";
char *pointer2 = "123456";

反組譯顯示：

array1 與 array2 各自在堆疊分配獨立的 7 bytes，內容相同但地址不同（指令 <+6>~<+19> 與 <+23>~<+36>）
pointer1 與 pointer2 均指向同一地址 0x8048494（指令 <+40>、<+47>），編譯器優化合併了相同字串字面量

不同字串字面量的情況

若指標指向不同字串：

char *pointer1 = "123456";
char *pointer2 = "12345678";

反組譯指令 <+40>、<+47> 分別載入 0x8048494 與 0x804849b，記憶體檢查確認兩地址存放不同字串內容。

核心差異總結表

特性	`char p[]`	`char *p`
記憶體分配	堆疊分配，含字串副本	堆疊僅分配指標變量，字串在唯讀區
內容可修改性	可修改	不可修改（UB）
多實例行為	每個數組獨立擁有副本	相同字面量共享地址（編譯器優化）
sizeof 結果	字串長度+1	指標大小（4/8 bytes）