C语言字符串倒序

某天在某处看到一个C语言问题，要求将字符串倒序，说是倒序函数有bug，当执行交换两个数的时候会出现core dump，开始看到这个错误以为指针错误，但是别人调试过发现指针并没有问题，然后一下就没找到问题所在，于是回来就用gdb调试了一下，函数到关键部分如下:

void reverse_str(char *str){
    char *p = NULL,*q = NULL,tmp = 0;
    
    p = str;
    q = str;
    while( *(++q) != '\0' );q--;
    while(p < q){
        tmp = *p;
        *p = *q;
        *q = tmp;
        p++;
        q--;
    }
}

拿到linux下写了个完整程序，如下

#include <stdio.h>

void reverse_str(char *str){
    char *p = NULL,*q = NULL,tmp = 0;
    
    p = str;
    q = str;
    while( *(++q) != '\0' );q--;
    while(p < q){
        tmp = *p;
        *p = *q;
        *q = tmp;
        p++;
        q--;
    }
}

int main(void){
    char *str = "abcdefg";
    printf("%s\n",str);
    reverse_str(str);
    printf("%s\n",str);
    return 0;
}

编译：gcc -o tst.elf tst.c -g，然后运行，跟上面提到的bug一样，出现Core Dump直接退出，接着调试:gdb ./tst.elf，打上断点b 5，然后一次单步，最后发现运行到*p = *q这句话时，程序就出现上述错误了，但是此时p,q指针并不是野指针，指向的内容也都是正确的，这里一下卡住了，然后晚上搜索了一下，发现是字符串常量的只读属性导致此处修改失败，只需要将char *str = "abcdefg" 修改为char str[] = "abcdefg"，修改后发现正确了，下面简单总结一下：

bug原因：

char *str声明的字符串位于只读数据段，无法被修改，从而导致*p = *q这个尝试修改只读数据引发错误，程序退出

解决方法:

修改字符串使其处于栈区，代码如下

char str[] = "abcdefg";

调试：修改程序如下

#include <stdio.h>

void reverse_str(char *str){
    char *p = NULL,*q = NULL,tmp = 0;
    
    p = str;
    q = str;
    while( *(++q) != '\0' );q--;
    while(p < q){
        tmp = *p;
        *p = *q;
        *q = tmp;
        p++;
        q--;
    }
}

int main(void){
    char *tst = "abcdef";
    char str[] = "abcdef";
    reverse_str(str);
    printf("%s\n",str);
    return 0;
}

编译:gcc -o tst.elf tst.c -g，然后反汇编:objdump -D tst.elf > tst.dis，得到相关部分代码如下所示，

0000000000400617 <main>:
  400617:    55                       push   %rbp
  400618:    48 89 e5                 mov    %rsp,%rbp
  40061b:    48 83 ec 20              sub    $0x20,%rsp
  40061f:    64 48 8b 04 25 28 00     mov    %fs:0x28,%rax
  400626:    00 00 
  400628:    48 89 45 f8              mov    %rax,-0x8(%rbp)
  40062c:    31 c0                    xor    %eax,%eax
  40062e:    48 c7 45 e8 04 07 40     movq   $0x400704,-0x18(%rbp)        // char *tst = "abcdefg";
  400635:    00 
  400636:    c7 45 f0 61 62 63 64     movl   $0x64636261,-0x10(%rbp)        // char tst[] = "abcdefg";
  40063d:    66 c7 45 f4 65 66        movw   $0x6665,-0xc(%rbp)
  
Disassembly of section .rodata:

0000000000400700 <_IO_stdin_used>:
  400700:    01 00                    add    %eax,(%rax)
  400702:    02 00                    add    (%rax),%al
  400704:    61                       (bad)  
  400705:    62 63 64 65 66           (bad)  {%k5}

由此可知：编译后产生的程序，char *str会放到.rodata段，也就是只读段；而char str[]则是放入栈(rbp是对栈的操作)，是可修改的

最后总结起来一句话:char *str定义字符串只读不可写，char str[]定义字符串可读可写