为何C++中string对象地址&a与内部字符数组地址不同？

我为理解指针编写了如下C++代码：

#include <cstdio>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    string a = "hello";
    const char *st = &a[0];
    printf("%p\n", &st[0]);
    printf("%p\n", &(a[0]));
    printf("%c\n", *st);
    printf("%p", &a);
}

运行后得到输出：

0x1265028
0x1265028
h
0x7ffe26a91c40

我原本认为&a返回的是string的地址，但为何它的值与另外两个地址不同？

解答 #

&a确实是std::string对象本身的地址，而&a[0]（或&st[0]）是string对象内部存储的字符数组的首地址，二者指向的是完全不同的内存区域。

std::string作为C++标准库的类，它的实例（比如这里的a）会在栈上分配自身的结构体空间——里面包含了指向字符数据的指针、字符串长度、容量等成员变量；而实际的字符内容（比如"hello"）通常存储在堆内存中（如果字符串长度超过了小字符串优化的阈值）。

所以：

• &a获取的是栈上string对象a的起始地址，对应你输出里的0x7ffe26a91c40
• &a[0]获取的是string对象内部指向的堆上字符数组的首地址，对应0x1265028，这也是指针st指向的位置，因此*st能输出字符'h'

简言之，string对象本身和它管理的字符数据是两块独立的内存，地址自然不一样。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者babybrain