函数返回的字符串文字的生命周期是多少？

Question

考虑这段代码：

const char* someFun() {
    // ... some stuff
    return "Some text!!"
}

int main()
{
   { // Block: A
      const char* retStr = someFun();
      // use retStr
   }
}

在函数

someFun()

中，

"Some text!!"

存储在哪里（我认为它可能在ROM的某个静态区域中）以及它的scope生命周期是多少？

retStr

指向的内存会在整个程序中被占用还是一旦A块退出就被释放？

Answer 1

C++ 标准没有规定字符串文字应该存储在哪里。然而，它确实保证它们的生命周期就是程序的生命周期。因此您的代码是有效的。

Answer 2

"Some text!!"

没有范围。 Scope 是named 实体的属性。更准确地说，它是名称本身的属性。

"Some text!!"

是一个 nameless 对象 - 字符串文字。它没有名称，因此任何关于其“范围”的讨论都没有任何意义。它没有范围。

您似乎要问的不是范围。它是"Some text!!"的生命周期或

存储持续时间

。 C/C++ 中的字符串文字具有静态存储持续时间，这意味着它们“永远”存在，即只要程序运行。所以，

"Some text!!"

占用的内存永远不会被释放。

请记住（作为旁注）字符串文字是不可修改的对象。写入该内存是非法的。

Answer 3

字符串将静态存储在程序二进制文件的特殊部分（在现代操作系统上通常是只读的）。它的内存未分配（单独为字符串，仅在将其加载到内存时为总部分分配）并且不会被释放。

Answer 4

_{我发布了类似问题的答案，所以我也将在这里使用该示例：}

简短的答案是字符串文字

message2

将存在于内存中 只要进程执行，但在 .rodata 部分（假设我们正在讨论 ELF 文件）。

我们返回一个指向字符串常量的指针，但正如我们稍后将看到的，没有在任何地方定义单独的内存来存储这个

const char *

指针， 没有必要，因为字符串的地址是在代码中计算的，并在每次调用函数时使用寄存器

$rax

返回。

但是让我们看一下代码中 GNU 调试器 (GDB) 发生了什么：

我们在返回指向常量字符串的指针的函数中放置了一个断点，我们看到了汇编代码和流程图：

代码通过以下指令获取该字符串：

0x000055555555514a <+8>:    lea    0xeb3(%rip),%rax        # 0x555555556004

这条指令的作用是计算

message2

的地址。 我们在这里了解位置无关代码 (PIC) 的含义。

message2

字符串的地址不是硬编码为绝对地址，而是计算为相对地址，作为下一条指令地址（0x555555555151 + 0xeb3）的硬编码偏移0xeb3并放入寄存器

rax

中。

相对寻址（当前地址+/-偏移量）的目的意味着进程将始终获得正确的地址

message2

，无论它加载到内存中的哪个位置。

所以在这里我们看到您要求的

const char *

实际上并不存在于内存中，因为地址是“动态”计算并使用

$rax

返回的：

我们的地址在

$rax

:

(gdb) i r $rax
rax   0x555555556004      93824992239620

它保存着

message2

的地址：

(gdb) x/s 0x555555556004
0x555555556004: "message2"

现在让我们看看地址

0x555555556004

在进程地址映射中的位置：

0x555555556000     0x555555557000     0x1000     0x2000  r--p   /home/drazen/proba/main

因此该部分不可执行且不可写，只是可读且私有（r--p），这是有道理的，因为这不是共享库。

当我们使用

readelf

检查时，它显示它位于 ELF 文件的 .rodata 部分中：

drazen@HP-ProBook-640G1:~/proba$ readelf  -x .rodata main

Hex dump of section '.rodata':
0x00002000 01000200 6d657373 61676532 00       ....message2.

所以答案是，这个字符串不会被硬编码在 ELF 文件的代码段.text、只读数据段.rodata中，但是只要进程存在于内存中，它就会存在。

添加一个小细节，这个常量字符串将通过引用返回到 main() 函数，当然是（地址），但不是在堆栈上；而是在寄存器中

rax

：

(gdb) i r
rax   0x555555556004      93824992239620
rbx   0x0 

Answer 5

retStr指向的内存会在整个程序中被占用还是一旦A块退出就被释放？

它将不发布，但

retStr

将不可用。 （块范围）

const char *ptr;
{   
   const char* retStr = "Scope";
   ptr = retStr;
}   

printf("%s\n", ptr); //prints "Scope"

//printf("%s\n", retStr); //will throw error "retStr undeclared"