一、什么是野指針?
指針是C語言的靈魂,同時也是很容易讓人犯錯的重難點,用錯了指針將是一個災難。
指針變量的本質(zhì)是值,這個特殊的值是一個內(nèi)存地址值,而合法的內(nèi)存地址包括定義的變量的地址(棧)、malloc函數(shù)申請堆內(nèi)存返回的地址(但未使用free釋放,是在堆空間動態(tài)申請)
需要注意的是,野指針不是NULL指針,通常NULL指針可以使用if語句來判斷,但是C語言中沒有任何方法用來判斷一個指針是否為野指針!
二、野指針是怎么來的?
通常野指針是因為指針變量中保存的值不是一個合法的內(nèi)存地址或者指向不可用內(nèi)存的指針而造成的。
而且野指針往往會造成內(nèi)存越界、段錯誤等難以找到的問題,下面分幾種情況來說說野指針的由來。
局部指針變量沒有被初始化
//在win10_64位+vs2017
//來源:技術(shù)讓夢想更偉大
//作者:李肖遙
#include 《stdio.h》#include 《string.h》
struct Student
{
char* name;
int number;
};
int main()
{
struct Student s;
strcpy(s.name, “Lixiaoyao”); // OOPS!
s.number = 99;
return 0;
}
局部變量不像全局變量那樣,不賦值會自動初始化為0,指針name指向的內(nèi)存空間地址是隨機的,不能向隨機地址空間寫數(shù)據(jù)。我們在定義局部指針變量時應該初始化為NULL,局部變量則初始化為0
使用已經(jīng)釋放過后的指針
//在win10_64位+vs2017
//來源:技術(shù)讓夢想更偉大
//作者:李肖遙
#include 《stdio.h》#include 《malloc.h》#include 《string.h》
void func(char* p)
{
printf(“%s
”, p);
free(p);
}
int main()
{
char* s = (char*)malloc(5);
strcpy(s, “Lixiaoyao”);//數(shù)組越界
func(s);
printf(“%s
”, s); // OOPS!使用已經(jīng)釋放的指針s
return 0;
}
malloc申請的堆空間釋放后,意味著把這片內(nèi)存歸還到空閑鏈表,其它程序可以使用這片空間,如果其它程序使用了這個空間,可能導致其它程序莫名其妙的被關(guān)閉,所以一定要在釋放過后將指針變量的值賦值為NULL。
指針所指向的變量在指針之前被銷毀
//在win10_64位+vs2017
//來源:技術(shù)讓夢想更偉大
//作者:李肖遙
#include 《stdio.h》
char* func()
{
char p[] = “Lixiaoyao”;
return p;
}
int main()
{
char* s = func();
printf(“%s
”, s); // OOPS!
return 0;
}
func函數(shù)被調(diào)用的時候,棧區(qū)存放了局部數(shù)組p,func返回之后,棧頂指針退出,占用的內(nèi)存已經(jīng)被釋放掉,此時指針s指向一個被釋放掉了棧空間,如果棧空間值被修改了,就不會打印出預期結(jié)果,s就變成了一個野指針,所以我們絕對不要在函數(shù)中返回局部變量和局部數(shù)組的地址。
進行了錯誤指針運算
//在win10_64位+vs2017
//來源:技術(shù)讓夢想更偉大
//作者:李肖遙
#include 《stdio.h》
void main()
{
int a[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
int *p;
for (int *p = &a[9];p 》= a;){
*--p = 0;
}
}
程序中在數(shù)組第1個元素a[0]被清除之后,指針p的值還繼續(xù)減下去,而接下去的一次比較運算是用于結(jié)束循環(huán)的。但表達式p》= a(p 》= &a[0])的值是未定義的。
為避免這種情況,一定要確保字符數(shù)組要以‘’結(jié)尾,為防止內(nèi)存越界,自己編寫的內(nèi)存相關(guān)函數(shù)需要指定正確的長度信息。
進行了錯誤的強制類型轉(zhuǎn)換
//在win10_64位+vs2017
//來源:技術(shù)讓夢想更偉大
//作者:李肖遙
#include 《stdio.h》#include 《string.h》
int main()
{
int a = 1;
int p = &a;
printf(“%d
”,*((int*)p));
/*
在64位下輸出錯誤
32位下輸出a的值 1
*/
return 0;
}
上面的程序在64位下輸出錯誤,32位下輸出a的值1,在我們寫嵌入式程序的時候,會將int類型的一個數(shù)據(jù)強制轉(zhuǎn)換成一個指針類型用來表示寄存器的地址,這個時候就需要注意了。
怎么避免野指針?
知道了野指針產(chǎn)生的原因,避免方法就出來了,在指針的解引用之前,確保指針指向一個絕對可用的空間。
定義指針時,同時初始化為NULL
在指針解引用之前,先去判斷這個指針是不是Null
指針使用完之后,將其賦值為NULL
在指針使用之前,將其賦值綁定給一個可用地址空間
原文標題:詳解C語言那些“可怕”的野指針
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