C语言速成13之野指针与二级指针：一场内存的奇幻冒险-优快云博客

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程序员Feri谈野指针与二级指针：一场内存的奇幻冒险

大家好，我是Feri，一个在代码江湖摸爬滚打12年的程序员。

今天，我们要踏上一场奇妙的内存之旅，探索两个既危险又强大的概念：野指针和二级指针。准备好了吗？让我们出发！

一、野指针：内存世界的"幽灵"

想象一下，你身处一个巨大的迷宫，每个房间都有一个编号。指针就像是一张写着房间号的纸条。但如果这张纸条上的号码是随机乱写的，当你按照这个号码去找房间时，会发生什么？这就是野指针——一个指向随机、未知或无效内存地址的"幽灵指针"。

野指针的三大"作案手法"

1. 未初始化的指针：凭空捏造的地址

int main() {
    int *p; // 未初始化的指针，就像一张空白的房间号纸条
    printf("%d\n", *p); // 直接使用，后果不堪设想！
    return 0;
}

这就好比你拿着一张空白纸条去迷宫里找房间，结果可想而知——程序崩溃！

2. 越界访问：贪婪的探险家

int main() {
    int arr[10] = {0};
    int *p = arr;
    for (int i = 0; i <= 10; i++, p++) { // 注意：循环到10时越界！
        *p = i; // 访问了数组之外的内存，就像闯进了别人的房间
    }
    return 0;
}

数组就像一排连着的10个房间，你却要访问第11个，这不是自找麻烦吗？

3. 返回局部变量地址：过期的门票

int *test() {
    int a = 10;
    return &a; // 返回局部变量地址，就像给了一张过期的门票
}

int main() {
    int *p = test(); // 拿到的地址已经无效了
    printf("%d", *p); // 可能打印出随机值
    return 0;
}

局部变量就像临时演员，戏份结束就下台了，你还拿着他的更衣室钥匙去开门，当然找不到人啦！

二、如何驯服野指针这头"猛兽"

1. 初始化指针：给指针一个"家"

int *p = NULL; // 初始化为NULL，就像给纸条写上"暂无房间"

这样，你就知道这个指针暂时没有指向任何有效地址，避免了盲目访问。

2. 检查有效性：访问前先"敲门"

if (p != NULL) {
    // 安全使用指针
}

就像进房间前先敲门确认一样，确保指针指向有效地址再访问。

3. 避免返回局部变量地址：别用"临时工"的名片

int *test() {
    static int a = 10; // 使用static让变量"常驻"
    return &a; // 这次地址有效啦！
}

static变量就像正式员工，戏份结束后还在公司，你随时可以找他。

三、二级指针：指针世界的"望远镜"

如果说指针是一张写着房间号的纸条，那么二级指针就是一张写着"纸条存放位置"的纸条。它指向的是另一个指针的地址，就像用望远镜看另一个望远镜。

二级指针的基本用法

int a = 10;
int *pa = &a; // 一级指针，指向变量a
int **ppa = &pa; // 二级指针，指向一级指针pa

// 通过二级指针访问变量a
printf("%d\n", **ppa); // 输出10

这就像你通过望远镜A看到了望远镜B，再通过望远镜B看到了目标物体。

动态创建二维数组：二级指针的"魔法"

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    int rows = 3, cols = 4;
    
    // 创建一个指向指针数组的指针
    int **array = (int **)malloc(rows * sizeof(int *));
    
    // 为每一行分配内存
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        array[i] = (int *)malloc(cols * sizeof(int));
        // 初始化数组
        for (int j = 0; j < cols; j++) {
            array[i][j] = i * cols + j;
        }
    }
    
    // 打印数组
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        for (int j = 0; j < cols; j++) {
            printf("%d ", array[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    
    // 释放内存：先释放每行，再释放指针数组
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        free(array[i]);
    }
    free(array);
    
    return 0;
}

这里，二级指针就像一个指挥官，先分配了多个"小队长"（一级指针），每个小队长再带领一组数据。

四、野指针与二级指针的"终极对决"

现在，让我们来看看野指针和二级指针的"终极对决"——一个常见的错误案例：

int main() {
    int **ppa;
    int a = 10;
    
    // 错误：ppa未初始化，直接赋值会导致野指针
    *ppa = &a; // 危险！ppa指向的内存未知
    
    // 正确做法：先让ppa指向一个有效的一级指针
    int *pa = NULL;
    ppa = &pa; // ppa现在指向pa
    *ppa = &a; // 等价于pa = &a
    
    return 0;
}

这个案例告诉我们：即使有了二级指针这个强大的工具，如果不注意初始化和内存管理，野指针这个"幽灵"还是会随时出现！