野指针

野指针详解
野指针
  “野指针”不是NULL指针,是指向“垃圾”内存的指针。人们一般不会错用NULL指针,因为用if语句很容易判断。但是“野指针”是很危险的,if语句对它不起作用。野指针的成因主要有两种:
  一、指针变量没有被初始化。任何指针变量刚被创建时不会自动成为NULL指针,它的缺省值是随机的,它会乱指一气。所以,指针变量在创建的同时应当被初始化,要么将指针设置为NULL,要么让它指向合法的内存。
  二、指针p被free或者delete之后,没有置为NULL,让人误以为p是个合法的指针。别看free和delete的名字恶狠狠的(尤其是delete),它们只是把指针所指的内存给释放掉,但并没有把指针本身干掉。通常会用语句if (p != NULL)进行防错处理。很遗憾,此时if语句起不到防错作用,因为即便p不是NULL指针,它也不指向合法的内存块。例:
  char *p = (char *) malloc(100);
  strcpy(p, “hello”);
  free(p); // p 所指的内存被释放,但是p所指的地址仍然不变
  if(p != NULL) // 没有起到防错作用
  strcpy(p, “world”); // 出错 (这里出错是隐含性的,若刚才指向的地址((char *) malloc(100))被保存了别的数据,那么,这是p就修改了这个值,造成程序混乱,意想不到的错误)
  另外一个要注意的问题:不要返回指向栈内存的指针或引用,因为栈内存在函数结束时会被释放。


1.new delete 是运算符,malloc,free是函数

malloc与free是C++/C语言的标准库函数,new/delete是C++的运算符。它们都可用于申请动态内存和释放内存。

对于非内部数据类型的对象而言,光用maloc/free无法满足动态对象的要求。对象在创建的同时要自动执行构造函数,对象在消亡之前要自动执行析构函数。由于malloc/free是库函数而不是运算符,不在编译器控制权限之内,不能够把执行构造函数和析构函数的任务强加于malloc /free。

因此C++语言需要一个能完成动态内存分配和初始化工作的运算符new,以及一个能完成清理与释放内存工作的运算符delete。注意new/delete不是库函数。

2.new delete在实现上其实调用了malloc,free函数。

3.new operator除了分配内存,还要调用构造函数。

malloc函数只是负责分配内存。
另外注意,由于malloc和new都是在堆上分配的空间,无法自动释放,需要调用free/delete释放空间。malloc分配的空间用free释放,而new分配的空间用delete释放。
C++中,指针是指访问一个已销毁或者访问受限的内存区域的指针,其指向了一块随机的空间,不受程序控制[^3]。 指针产生的原因主要有以下几点: 1. 指针定义时未被初始化:指针在被定义时,若程序不对其进行初始化,它会随机指向一个区域,因为任意指针变量(除了static修饰的指针)默认值都是随机的[^3]。 2. 指针被释放时没有置空:使用`malloc()`开辟空间,检查返回值不为空时,指针指向开辟内存空间的首地址。当用`free()`和`delete`释放该内存空间后,若程序员未对指针进行置空或其他赋值操作,指针就会成为指针[^3]。 3. 指针操作超越变量作用域:不要返回指向栈内存的指针或者引用,因为栈内存在函数结束时会被释放,若返回相关指针,就会产生指针[^3]。 指针的危害包括: 1. 指向不可访问的一段地址,触发段错误[^2]。 2. 指向一个可用但正在被使用的空间,对这段空间解引用后进行修改或释放,会导致程序崩溃,数据也可能被破坏[^2]。 3. 指针指向的内容已经无效,而指针未被置空,解引用一个非空的无效指针是未定义行为,不一定导致错误,且难以定位错误出现的位置和指针失效的地方,不好查找错误原因[^3]。 规避指针的方法有: 1. 初始化指针时将其置为`nullptr`,之后再对其进行操作[^3]。 2. 释放指针时将其置为`nullptr`[^3]。 以下是一个简单的代码示例,展示指针的产生和规避方法: ```cpp #include <iostream> int* createWildPointer() { int num = 10; // 函数结束后,num所在的栈内存被释放 return &num; } int main() { // 指针产生示例 int* wildPtr = createWildPointer(); // 此时wildPtr是指针,解引用会导致未定义行为 // 规避指针示例 int* safePtr = nullptr; safePtr = new int(20); if (safePtr != nullptr) { std::cout << *safePtr << std::endl; delete safePtr; safePtr = nullptr; // 释放后置为nullptr } return 0; } ```
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