悬空、空、NULL 和野指针

2024 年 8 月 28 日 | 3 分钟阅读

悬空指针

悬空指针是指向已删除（或已释放）内存位置的指针。指针可以通过三种方式成为悬空指针。

1. 内存释放

C++ 代码

// Deallocating a memory pointed by ptr causes
// dangling pointer

#include <cstdlib>
#include <iostream>

int main()
{
	int* ptr = (int *)malloc(sizeof(int));

	// After below free call, ptr becomes a
	// dangling pointer
	free(ptr);
	
	// No more a dangling pointer
	ptr = NULL;
}

2. 函数调用

C++ 代码

// The pointer pointing to local variable becomes
// dangling when local variable is not static.

#include <iostream>

int* fun()
{
	// x is local variable and goes out of
	// scope after an execution of fun() is
	// over.
	int x = 5;

	return &x;
}

// Driver Code
int main()
{
	int *p = fun();
	fflush(stdin);

	// p points to something which is not
	// valid anymore
	std::cout << *p;

	return 0;
}

C 代码

// The pointer pointing to local variable becomes
// dangling when local variable is not static.
#include<stdio.h>

int *fun()
{
	// x is local variable and goes out of
	// scope after an execution of fun() is
	// over.
	int x = 5;

	return &x;
}

// Driver Code
int main()
{
	int *p = fun();
	fflush(stdin);

	// p points to something which is not
	// valid anymore
	printf("%d", *p);
	return 0;
}

输出

A garbage Address

如果x是静态变量，则上述问题不会发生（或者p不会成为悬空指针）。

C++ 代码

// The pointer pointing to local variable doesn't
// become dangling when local variable is static.

#include <iostream>
using namespace std;

int *fun()
{
	// x now has scope throughout the program
	static int x = 5;

	return &x;
}

int main()
{
	int *p = fun();
	fflush(stdin);
	
	// Not a dangling pointer as it points
	// to static variable.
	cout << *p;
	
	return 0;
}

输出

3. 变量超出作用域

void main()
{
   int *ptr;
   .....
   .....
   {
       int ch;
       ptr = &ch;
   } 
   .....   
   // Here ptr is dangling pointer
}

void指针

void指针是一种特殊的指针类型——void *——它指向存储中未指定的数据位置。该类型被称为void。基本上，它指向的数据可以是任何类型。如果我们将一个char数据类型地址分配给一个void指针，它将成为一个char指针；一个int数据类型地址将成为一个int指针，依此类推。因为任何指针类型都可以转换为void指针，所以它可以指向任何值。

重要注意事项

void指针无法直接解引用。但是，可以通过对void指针进行类型转换来实现解引用。
由于缺乏具体的值和大小，void指针无法进行指针算术。

C++ 代码

#include<stdlib.h>

int main()
{
	int x = 4;
	float y = 5.5;
	
	//A void pointer
	void *ptr;
	ptr = &x;

	// (int*)ptr - does type casting of void
	// *((int*)ptr) dereferences the typecasted
	// void pointer variable.
	printf("Integer variable is = %d", *( (int*) ptr) );

	// void pointer is now float
	ptr = &y;
	printf("\nFloat variable is= %f", *( (float*) ptr) );

	return 0;
}

输出

Integer variable is = 4
Float variable is= 5.500000

空指针

C++ 代码

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	// Null Pointer
	int *ptr = NULL;
	
	cout << "The value of ptr is " << ptr;
	return 0;
}

输出

The value of ptr is (nil)

重要注意事项

未初始化指针与NULL - 未初始化指针存储一个未定义的值。空指针存储一个定义的值，但该值被环境定义为不是任何成员或对象的有效地址。
NULL与void指针 - NULL是一个值，而void指针是一种类型。

野指针

野指针是指未初始化为任何值（甚至不是NULL）的指针。该指针可能被设置为一个非NULL的垃圾值，而不是一个有效地址。

C++ 代码

int main()
{
	int *p; /* wild pointer */

	int x = 10;

	// p is not a wild pointer now
	p = &x;

	return 0;
}

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