为什么以null结尾的字符串？ 或者：以空值终止与字符+长度存储
我正在用C编写语言解释器，我的string类型包含一个length属性，如下所示：
struct String { char* characters; size_t length; };
因此，我必须在我的解释器中花费大量时间手动处理这种字符串，因为C不包含对它的内置支持。 我考虑过切换到简单的以null结尾的字符串只是为了符合底层C，但似乎有很多理由不：
如果使用“length”而不是查找null，则内置边界检查。
您必须遍历整个字符串才能找到它的长度。
你必须做额外的事情来处理以null结尾的字符串中间的空字符。
以空值终止的字符串与Unicode处理不佳。
非空终止字符串可以实习更多，即“Hello，world”和“Hello”的字符可以存储在同一个地方，只是具有不同的长度。 使用以null结尾的字符串无法做到这一点。
字符串切片（注意：字符串在我的语言中是不可变的）。 显然第二个更慢（并且更容易出错：考虑添加对两个函数的begin和end错误检查）。
struct String slice(struct String in, size_t begin, size_t end) { struct String out; out.characters = in.characters + begin; out.length = end - begin; return out; } char* slice(char* in, size_t begin, size_t end) { char* out = malloc(end - begin + 1); for(int i = 0; i < end - begin; i++) out[i] = in[i + begin]; out[end - begin] = '\0'; return out; }
毕竟，我的想法不再是我是否应该使用以null结尾的字符串：我在考虑为什么C使用它们！
所以我的问题是：对于我终止的空终止有什么好处吗？
通常的解决方案是两者兼顾 – 保持长度并保持空终止符。 这不是额外的工作，意味着你总是准备将字符串传递给任何函数。
空终止字符串通常会消耗性能，原因很明显，发现长度所需的时间取决于长度。 从好的方面来说，它们是用C表示字符串的标准方式，所以如果你想使用大多数C库，你别无选择，只能支持它们。
从乔尔的回归到基础知识 ：
为什么C字符串以这种方式工作？ 这是因为发明了UNIX和C编程语言的PDP-7微处理器具有ASCIZ字符串类型。 ASCIZ的意思是“最后用Z（零）的ASCII”。
这是存储字符串的唯一方法吗？ 不，实际上，这是存储字符串的最糟糕方式之一。 对于非平凡的程序，API，操作系统，类库，您应该避免像瘟疫这样的ASCIZ字符串。
一个好处是，对于null-termination，以null结尾的字符串的任何尾部也是以null结尾的字符串。 如果你需要传递一个以第N个字符开头的子字符串（前提是没有缓冲区溢出）进入某个字符串处理函数 – 没问题，只需在那里传递一个看不见的地址。 以其他方式存储大小时，您需要构造一个新字符串。
以空字符结尾的字符串的一个优点是，如果您逐个字符地遍历字符串，则只需要保留一个指针来处理字符串：
while (*s) { *s = toupper(*s); s++; }
而对于没有标记的字符串，你需要保持两个状态：指针和索引：
while (i < s.length) { s.data[i] = toupper(s.data[i]); i++; }
...或当前指针和限制：
s_end = s + length; while (s < s_end) { *s = toupper(*s); s++; }
当CPU寄存器是稀缺资源（并且编译器在分配它们时更糟糕）时，这很重要。 现在，不是那么多。
略微偏离主题，但有一种更有效的方法来做长度前缀的字符串比你描述的方式。 创建这样的结构（在C99及以上版本中有效）：
struct String { size_t length; char characters[0]; }
这将创建一个在开始时具有长度的结构，其中’characters’元素可用作char *，就像使用当前结构一样。 但是，不同之处在于，您只能在堆上为每个字符串分配一个项目，而不是两个。 像这样分配你的字符串：
mystr = malloc(sizeof(String) + strlen(cstring))
例如 – 结构的长度（只是size_t）加上足够的空间来放置实际的字符串。
如果您不想使用C99，也可以使用“char characters [1]”执行此操作，并从要分配的字符串长度中减去1。
长度也存在问题。
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长度需要额外的存储空间（现在不是这样的问题，但是30年前的一个重要因素）。
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每次更改字符串时都必须更新长度，因此全面降低性能。
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使用NUL终止的字符串，您仍然可以使用长度或存储指向最后一个字符的指针，因此如果您正在进行大量的字符串操作，您仍然可以使字符串与长度相等。
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NUL终止的字符串要简单得多 – NUL终结符只是
strcat类的方法用来确定字符串结尾的约定。 因此，您可以将它们存储在常规char数组中，而不必使用结构。
抛出一些假设：
- 没有办法得到空终止字符串的“错误”实现。 然而，标准化结构可以具有特定于供应商的实现。
- 不需要结构。 Null终止的字符串是“内置的”可以说，因为它是char *的特殊情况。
虽然在大多数情况下我更喜欢array + len方法，但使用null终止有正当理由。
采用32位系统。
存储7个字节的字符串
char * + size_t + 8个字节= 19个字节
存储7字节的空字符串
char * + 8 = 16个字节。
null-term数组不需要像字符串那样是不可变的。 我可以通过简单地放置一个空字符来愉快地截断c字符串。 如果编码，则需要创建一个新字符串，其中包括分配内存。
根据字符串的用法，您的字符串永远不能与c字符串相匹配，而不是字符串。
你是绝对正确的，0终止是一种方法，在部分操作的类型检查和性能方面很差。 本页的答案已经总结了它的起源和用途。
我喜欢Delphi存储字符串的方式。 我相信它在（可变长度）字符串之前保持长度/最大长度。 这样，为了兼容性，字符串可以以空值终止。
我对你机制的关注： – 额外的指针 – 你语言核心部分的不变性; 通常字符串类型不是一成不变的，所以如果你重新考虑，那就太难了。 你需要实现一个’创建副本更改’机制 – 使用malloc（几乎没有效率，但可能只是为了方便而包含在这里？）
祝好运; 编写自己的翻译可以非常有助于理解编程语言的语法和语法！ （至少，它对我来说）
我认为主要原因是标准没有说明除了char之外的任何类型的大小。 但是sizeof（char）= 1，这对于字符串大小来说绝对不够。