字串文字的不可變性：為什麼以及如何受益

眾所周知，C 中的字串文字是不可變的，這意味著它們一旦聲明就無法修改。這就提出了關於這種設計選擇背後的原因及其意義的問題。

不可變性的原因

字串文字的不可變性有多種原因：

• 只讀記憶體(ROM ) 最佳化： 字串文字通常儲存在ROM 中，其中資料在程式執行過程中保持完整。使它們不可變可確保 ROM 中儲存的資料的完整性。
• 字串文字合併： 編譯器可以合併相同或部分重疊的字串文字，透過將多個指標指向同一記憶體來最佳化記憶體使用堵塞。修改字串文字會破壞此最佳化。

不變性的影響

• 未定義行為： 嘗試修改字串字面量會導致未定義的行為，因為它違反了不變性的假設。這種保護措施可以防止不可預測的後果。
• 編譯速度最佳化：字串文字的不變性允許更快的編譯，因為編譯器不需要執行邊界檢查或其他潛在修改的檢查。
• 內存最佳化： 如前所述，字串文字合併可以節省寶貴的內存，尤其是在處理大字串或同一字串多次出現時。

編譯器行為

此標準允許涉及字串文字的各種編譯器最佳化：

• 唯讀儲存：編譯器可以儲存字串文字在執行檔的唯讀部分。
• 文字池：編譯器可以將相同的字串文字合併到儲存在文字池中的單一副本中。
• 字串碎片： 編譯器甚至可以將長字串文字分割成片段以最佳化記憶體使用。

總之，C 中字串文字的不變性有多種用途，包括最佳化 ROM 儲存、字串文字合併，確保可預測的行為，並減少編譯和記憶體開銷。透過了解這些原因和含義，開發人員可以在其 C 程式中有效地利用字串文字。