4. 字符串与指针

1.1 字符串常量 vs 字符数组：看似一样，实则天差地别

先问大家一个问题：下面这两行代码，有什么区别？

char *str1 = "Hello";
char str2[] = "Hello";

嗯，很多初学者觉得差不多。但在我眼里，这俩完全是两码事。

字符串常量（比如 "Hello"）是存储在只读数据段的。你只能读它，不能改它。我见过不少新手直接写 str1[0] = 'h';，然后程序就崩了——段错误，没商量。

字符数组则不同。它在栈上分配了6个字节（别忘了结尾的'\0'），你可以随意修改里面的内容。

char *p = "fixed_string";
p[0] = 'F';  // 运行时崩溃！

1.2 字符串拷贝越界：最经典的缓冲区溢出

说到字符串拷贝，strcpy 绝对是头号危险分子。我调试过的崩溃问题里，至少有三成跟它有关。

char dest[10];
char *src = "This is a very long string that will overflow!";
strcpy(dest, src);  // 灾难！

为什么会这样？strcpy 不会检查目标缓冲区的大小。它只管把源字符串一个字节一个字节地复制过去，直到遇到 '\0'。如果源字符串比目标缓冲区大，那就直接越界写入了。

越界的后果是什么？

• 覆盖了栈上其他局部变量
• 覆盖了函数的返回地址（黑客最爱）
• 程序崩溃，或者更糟——静默地产生错误结果

char dest[10] = {0};
strncpy(dest, src, sizeof(dest) - 1);
dest[sizeof(dest) - 1] = '\0';  // 手动保证结尾

1.3 gets 函数：为什么它被彻底废弃了？

如果你还在用 gets，我建议你立刻停下来。这个函数在 C11 标准中已经被正式删除了。为什么？因为它根本不做任何边界检查。

char buf[16];
gets(buf);  // 用户输入超过15个字符，直接崩

我曾经接手过一个遗留项目，里面大量使用了 gets。测试环境一切正常，一上线就随机崩溃。查了两天才发现是某个用户输入了超长字符串，把栈上的返回地址给覆盖了。从那以后，我对 gets 深恶痛绝。

if (fgets(buf, sizeof(buf), stdin)) {
    buf[strcspn(buf, "\n")] = '\0';  // 去掉换行
}

1.4 知识体系总览

下面这张图，是我个人梳理的本章知识脉络。你可以把它当作一个检查清单——写代码时对照着看，能避开大部分坑。

1.5 实战：一个完整的错误示例

下面这段代码，集中了本章提到的所有问题。你能找出几处？

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char *name = "Alice";           // 问题1：字符串常量
    char buffer[10];
    
    printf("请输入名字：");
    gets(buffer);                   // 问题2：gets 无边界检查
    
    strcpy(buffer, name);           // 问题3：strcpy 可能越界
    
    name[0] = 'B';                  // 问题4：修改字符串常量
    
    printf("Hello, %s\n", buffer);
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char name[] = "Alice";          // 改为字符数组
    char buffer[10] = {0};
    
    printf("请输入名字：");
    if (fgets(buffer, sizeof(buffer), stdin)) {
        buffer[strcspn(buffer, "\n")] = '\0';  // 去掉换行
    }
    
    strncpy(buffer, name, sizeof(buffer) - 1);
    buffer[sizeof(buffer) - 1] = '\0';
    
    name[0] = 'B';                  // 现在可以安全修改了
    
    printf("Hello, %s\n", buffer);
    return 0;
}

嗯，说白了，字符串操作的核心就一句话：永远假设输入比你预期的要长，永远预留足够的空间，永远检查边界。 我这些年踩过的坑，十有八九都是忘了这条原则。