空指针,野指针

news2024/11/25 6:41:05

空指针

在C/C++中,空指针(null pointer)是指向内存地址0的指针变量。

NULL在C/C++中的定义为:

#ifndef NULL
    #ifdef __cplusplus
        #define NULL 0
    #else
        #define NULL ((void *)0)
    #endif
#endif

从上面的代码定义中,我们可以发现

  • 在C语言中,NULL常量指针,指向内存地址0,在操作系统中,0-255内存地址是内核空间地址,是不允许用户层进行访问的

//C
#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int *p = NULL; //定义了一个空指针
    printf("p = %x\n", p); //p是指针变量,存的是内存地址,并且这个内存地址为0
    printf("*p = %d\n", *p); //在操作系统中,0-255内存地址是内核地址空间,
                             //是不允许用户层进行访问的,所以会报段错误

    return 0;
}

  • 在C++中,NULL数字常量0,在操作系统中,0-255内存地址是内核空间地址,是不允许用户层进行访问的。

//C++
#include <iostream>
using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    int *p = NULL; //定义了一个空指针
    cout << "p = " << p << endl; //p是指针变量,存的是内存地址,并且这个内存地址为0
    cout << "*p = " << *p << endl; //在操作系统中,0-255内存地址是内核地址空间,
                                   //是不允许用户层进行访问的,所以会报段错误

    return 0;
}

综上所述,空指针(null pointer)是指向内存地址为0的指针变量

C语言中的NULL和C++语言中的NULL是不一样的

  • C语言中,NULL是指针常量,指向内存地址0

  • C++语言中,NULL是数字常量

野指针

在C/C++中,野指针(wild point)是指向的内存地址空间是未知的,不确定的指针。也就是这个指针存放的内存地址是不合法的,我们对其进行操作,可能会出现严重的后果。

可能产生野指针的情况

  1. 指针未初始化
#include <iostream>
using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    int *p;
    *p = 1;  //野指针,进行访问会出现段错误

    cout << "*p = " << *p << endl;
    
    return 0;
}

规避方法:指针初始化

int *p = NULL; //指针初始化
*p = 1;
  1. 指针越界操作
#include <iostream>
using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int *p = arr;
    
    for (int i = 0; i <= 6; i++) //当i>=5时,循环体内对指针操作已越界,
    {
        cout << "*p = " << *p << endl;
        p++;
    }

    return 0;
}

上面这两个都是指针越界操作,得到的数据

规避方法:避免指针越界

#include <iostream>
using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int *p = arr;
    
    for (int i = 0; i < 5; i++) //数组下标最大值为4
    {
        cout << "*p = " << *p << endl;
        p++;
    }

    return 0;
}
  1. 函数返回在栈中开辟的临时变量的指针,并对其进行访问
#include <iostream>
using namespace std;

int* fun()
{
    int temp = 10;
    return &temp; //返回在栈中开辟的临时变量的指针
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    int *p = fun();
    *p = 1;

    cout << "*p = " << *p << endl;
    cout << "*p = " << *p << endl;

    return 0;
}

规避方法:不要返回在栈中开辟的临时变量的指针

  1. 指针释放后未置空
#include <iostream>
using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    int *p = new int(5);
    cout << "*p = " << *p << endl;

    delete p;
    
    cout << "*p = " << *p << endl;
    
    *p = 1; //野指针
    cout << "*p = " << *p << endl;

    return 0;
}

规避方法:指针释放后置空

#include <iostream>
using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    int *p = new int(5);
    cout << "*p = " << *p << endl;

    delete p;
    p = NULL; //指针释放后置空

    cout << "*p = " << *p << endl; //空指针是不允许会访问的,会出现段错误
    
    return 0;
}

综上所述,野指针(wild pointer)是指向内存空间地址是未知的,不确定的指针。

产生野指针的情况有:

  • 指针变量未被初始化,我们应该int *p = NULL;对指针变量进行初始化

  • 指针越界操作,我们应该禁止指针越界操作

  • 函数返回在栈中开辟的临时变量的指针,并对其进行操作,我们应该禁止返回在栈中开辟的临时变量的指针。

  • 指针释放后未置空,我们用malloc或new在堆中申请的内存空间,释放后,应置空

int *p = new int(5);
delete p;
p = NULL;

int *p1 = malloc(sizeof(int));
free(p1);
p1 = NULL;

空指针(null pointer)和野指针(wild pointer)是两个不同的概率,我们不应该将他们混淆

ending😃

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