文字列、ポインタを使用したプログラムで分からないところがあります

質問

1 #include <stdio.h>
2
3 void setstr(char *str){
4 　　str = "abc";
5 　　return;
6 }
7
8 int main(){
9
10 　　char *str;
11
12 　　setstr(str);
13
14 　　str[1] = 'E';
15
16 　　printf("str = %s\n", str);
17
18 　　return 0;
19 }
20

上記のプログラムの動きがいまいち理解できません。
(メモリの状態など)

16行目でprintfすると、結果は「str = 、E・」となります。

---まず、4行目でabcに対してメモリが確保されて、その先頭アドレスが
strに設定されます。

しかし、setstr関数を抜けた時点で、先ほど確保されたメモリは開放されて
しまう。(? ここは想像です。確証がありません)

main関数に戻ってきて、14行目で変更しているメモリは、abcがかつてあった
場所の"b"の部分。(str自体は何も変更されていないから)

16行目でprintfしているのだけど、なぜこの結果になるのかが分かりません。。

分かる方いましたら教えて下さい。上の文章では何を言っているのか分かりづらいとは
思いますが。。
説明には適宜行番号を使って頂いて構いません。
よろしくお願いします。

回答No.4

osamuy · ベストアンサー

デバッガgdbを使って、実際にどのアドレスを指すかを実験（後述）してみると、main()で定義している変数str（$2で指示されるアドレス）と、setstr()の仮引数str（$4で指示されるアドレス）は別物であることがわかります。
これは、cパラメータ受け渡し方がcall by valueである事によるものです。
なので、setstr()で文字列のアドレスを設定したと思っていても、main()のstrには影響してません（setstr()から戻った直後の$7の値をみると明らか）。

こんな風にデバッガで追っかけたり、アセンブラソース出力(gcc -Sとかcl.exe /FAとかで生成)を眺めてみると、感じがつかめると思います。

(gdb) list
1 void setstr( char *str ){
2 str = "abc";
3 return;
4 }
5 int main(){
6 char *str;
7 setstr( str );
8 str[1] = 'E';
9 return 0;
10 }
(gdb) b 7
Breakpoint 1 at 0x401ada: file a.c, line 7.
(gdb) run
Starting program: a.out

Breakpoint 1, main () at a.c:7
7 setstr( str );
(gdb) p str
$1 = 0x0
(gdb) p &str
$2 = (char **) 0x81ff88
(gdb) step
setstr (str=0x0) at a.c:2
2 str = "abc";
(gdb) p str
$3 = 0x0
(gdb) p &str
$4 = (char **) 0x81ff70
(gdb) n
4 }
(gdb) p str
$5 = 0x405048 "abc"
(gdb) p &str
$6 = (char **) 0x81ff70
(gdb) n
main () at a.c:8
8 str[1] = 'E';
(gdb) p str
$7 = 0x0
(gdb) p &str
$8 = (char **) 0x81ff88
(gdb) p &str[1]
$9 = 0x1 <Address 0x1 out of bounds>
(gdb) n

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x00401aec in main () at a.c:8
8 str[1] = 'E';
(gdb) quit
%

お礼

ご回答ありがとうございます。
回答者さんの環境では、セグメンテーションフォールトが
おきるのですね。私の環境(BCC)では、おきませんでした。
これは置いておいて・・・

指摘された内容を見て、値渡しがダメなので参照渡しにして
みたら期待した動作になりました。

void setstr(char *str){
↓
void setstr(char *&str){

よく考えてみたら、4行目で、str自身を書き換えてますね。。

動作するようにはなりましたが、setstr内で登場した"abc"の部分の
メモリの扱いはどのようなものなるのかが謎です。
mainに制御が戻った後で、自然にこの部分が上書きされて
しまわないのかとか。。mallocで領域を確保したわけじゃないしなあ、とか。。
そもそもこのプログラムの書き方はおかしいのかな。。

回答No.2

andy_kun

プログラムの意図はわかりますが、ポインタをリテラルのアドレスで初期化することは出来ません。
結局は、ANo１さんの言う通り14行目でメモリの内容を破壊しています。

回答No.1

koko_u_

ひとまず setstr() の実装は忘れて、main の中だけ考えましょう。

char 型のポインタ変数 str を宣言していますが、str の指す先は存在していません。

setstr() は char型のポインタ変数を受け取りますが、それがどのような実装であろうと、
存在しないものを変更することはできません。

そして、str[1] = 'E'; で「存在しないはずのどこか」を破壊しています。
printf() ではその破壊された様子が見えているのです。

お礼

ご回答ありがとうございます。

strを宣言した時点では、NULLで初期化もしていないので、
何か不定値が入っているんですね、きっと、、

そしてその不定値をアドレスとして見て、そこらへん(不定値+1)の
メモリを書き換えてしまっているということですね。とてもシステムに
とって危険な香りがします。。