为什么在 C 语言中可以通过指针交换字符串？

Question

据我所知，当我们创建数组或字符串时，它们的名称是指向其第一个元素的指针。在这种情况下，指针无法更改。

然而，这段代码可以工作：

#include <stdio.h>

void swapString(char **str1_ptr, char **str2_ptr)
{
    char *temp = *str1_ptr;
    *str1_ptr = *str2_ptr;
    *str2_ptr = temp;
}

int main()
{
    char strings[][30] = {"Test1","Test2","Test3"};
    int i;
    
    swapString((char **)&strings[0],(char **)&strings[1]);
    
    for(i=0;i<3;i++){
        printf("%s\n",strings[i]);
    }
    
    return 0;
}

为什么这个效果很好？以这种方式交换字符串（或一般的数组）是一个好习惯吗？什么时候使用这种方法不是一个好主意？

Answer 1

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为什么这个效果很好？

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它不能很好地工作。\n它似乎工作得很好，因为你对编译器撒了谎并且使用了不足的测试数据。

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void swapString(char **str1_ptr, char **str2_ptr)\n{\n    char *temp = *str1_ptr;\n    *str1_ptr = *str2_ptr;\n    *str2_ptr = temp;\n}\n

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您声称提供了一个指向指针的指针。因此，该函数在两个位置之间交换的字节数与指针所占用的字节数一样多。在大多数系统上，这是 4 或 8 个字节。

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但随后您传递数组的地址，而不是指向指针的指针：

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    char strings[][30] = {"Test1","Test2","Test3"};\n    \n    swapString((char **)&strings[0],(char **)&strings[1]);\n

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这会导致未定义的行为。您正在使用强制转换，因为编译器告诉您，如果删除它们，这就是螃蟹：

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test.c:15:28: warning: passing argument 2 of \xe2\x80\x98swapString\xe2\x80\x99 from incompatible pointer type [-Wincompatible-pointer-types]\n   15 |     swapString(&strings[0],&strings[1]);\n      |                            ^~~~~~~~~~~\n      |                            |\n      |                            char (*)[30]\ntest.c:3:41: note: expected \xe2\x80\x98char **\xe2\x80\x99 but argument is of type \xe2\x80\x98char (*)[30]\xe2\x80\x99\n

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因此，该函数认为它交换了一个指针，但实际上它交换了数组的前 8 个字节。

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要验证这一点，您可以使用更长的字符串：

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test.c:15:28: warning: passing argument 2 of \xe2\x80\x98swapString\xe2\x80\x99 from incompatible pointer type [-Wincompatible-pointer-types]\n   15 |     swapString(&strings[0],&strings[1]);\n      |                            ^~~~~~~~~~~\n      |                            |\n      |                            char (*)[30]\ntest.c:3:41: note: expected \xe2\x80\x98char **\xe2\x80\x99 but argument is of type \xe2\x80\x98char (*)[30]\xe2\x80\x99\n

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然后你就会得到你应得的结果。;)

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Test$ ./test\nTest222211\nTest111122\nTest333333\n

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如果是 32 位地址，您需要使字符串的前 4 个字节可区分。

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正如您所看到的，根本没有交换指针。只是你的数组的开头就被搞乱了。

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如果您想通过交换指针来交换字符串，则需要更改数组定义：

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#include <stdio.h>\n\nvoid swapString(char **str1_ptr, char **str2_ptr)\n{\n    char *temp = *str1_ptr;\n    *str1_ptr = *str2_ptr;\n    *str2_ptr = temp;\n}\n\nint main()\n{\n    char strings[][30] = {"Test111111","Test222222","Test333333"};\n    int i;\n\n    swapString((char **)&strings[0],(char **)&strings[1]);\n\n    for(i=0;i<3;i++){\n        printf("%s\\n",strings[i]);\n    }\n\n    return 0;\n}\n

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作为副作用，您还可以从函数调用中删除强制转换，因为类型现在符合预期。

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