C语言字符数组与字符指针操作差异及栈执行机制问询

复现代码 #

可正常运行的代码 #

char c1[] = "hello";
c1[0] = c1[1];
printf("%s\n", c1);

编译正常但运行崩溃的代码 #

char * c2="hello";
c2[0] = c2[1];
printf("%s\n", c2);

底层执行&栈内存变化说明 #

数组声明char c1[] = "hello"的执行逻辑 #

• 程序加载时，字符串字面量"hello"会被存储在进程地址空间的只读数据段(.rodata)，该区域内存被操作系统标记为不可写入。
• 声明c1数组时，会在当前函数的栈帧上开辟长度为6字节的连续内存（刚好存储hello\0共6个字符），然后将只读数据段中"hello"的内容完整拷贝到栈上的这块内存中。
• 数组名c1本质是栈上这块可写内存的首地址，修改c1[0]就是操作栈上的可写内存，属于合法操作，程序可正常执行，最终输出eello。

指针声明char *c2 = "hello"的执行逻辑 #

• 同样，"hello"本身还是存储在只读数据段中。
• 声明c2指针时，只会在当前函数的栈帧上开辟一个指针大小的内存（32位系统占4字节，64位系统占8字节），这个指针变量里存储的直接是只读数据段中"hello"的首地址，不会发生内容拷贝。
• 当你执行c2[0] = c2[1]时，本质是尝试往只读数据段的内存地址写入数据，这会触发操作系统的内存保护机制，抛出段错误(SIGSEGV)，程序直接崩溃。

为什么崩溃的代码能正常编译？ #

C标准中字符串字面量的静态类型是char[N]，出于历史兼容原因没有强制限定为const char[N]，所以编译器默认不会对这种赋值报错，仅在开启-Wwrite-strings等警告选项时才会提示风险。但操作系统的内存保护是运行时生效的，和编译阶段无关。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者MAK1647