指针使用前应先初始化

初始化指针与安全编程
本文阐述了在编程中初始化指针的重要性,解释了如何通过变量地址或零值来正确初始化指针,以及如何检查指针是否为空。此外,文章还介绍了字符指针的特殊属性及其初始化方式。
使用未初始化的指针是非常危险的。通过一个未初始化的指针会很容易覆盖随机的内存区域。造成的损害取决于如何倒霉,所以初始化指针不仅仅是一个好主意。通过指向一个已经被定义变量的地址 很容易初始化一个指针。以下可以看到,通过使用运算符 & 及变量的名称来用变量number的地址对指针pnumber进行初始化:

int number = 0;                  // Initialized integer variable
int* pnumber = &number;          // Initialized pointer

用另一个变量的地址初始化指针时, 请记住必须在指针声明之前声明该变量。

当然,可能不希望在声明指针时初始化为特定变量的地址。 在这种情况下可以将其初始化为等效为零的指针。为此,Visual c + + 提供了已定义为 0的符号 NULL,因此可以使用下面的语句声明并初始化一个指针,而不是上一个示例中那样:

int* pnumber = NULL;             // Pointer not pointing to anything

这可以确保指针不包含一个有效的地址,并且给指针提供一个值,使可以在 if 语句中进行检查,例如:

if(pnumber == NULL)
cout << endl << “pnumber is null.”;

当然,也可以显式初始化为0,这也保证了它被分配一个值而不指向任何一个指针。没有对象可被分配到地址0,这样的效果是,0用作地址指针表明该指针没有目标。可以说它的清晰程度稍差,如果代码可能使用其他编译器,最好是将为空的指针初始化值为0。在ISO / ANSI C + +我会使用0而不是NULL来初始化一个指针变量。

这也更符合当前 ISO/ANSI c+ +的“好习惯”, 在C++中,如果一个对象有名字,那它应该有一个类型,但是,NULL并没有类型 — — 它是 0 的别名。 在以后,会发现在C + + / CLI中有点不同。

简单地以0对指针变量的进行初始化:

int* pnumber = 0;                // Pointer not pointing to anything

使用以下语句来检查一个指针变量是否包含有效的地址:


if(pnumber == 0)
cout << endl << “pnumber is null.”;

以下语句也是等效的:

if(!pnumber)
cout << endl << “pnumber is null.”;

该语句和前边的例子是一样的,当然也可以这样:

if(pnumber != 0)                    // Pointer is valid, so do something useful

值为NULL的指针指向的地址指向一个垃圾值。不应该尝试解引用一个值为NULL的指针,这将导致程序立即中止。


Pointers to char 指向字符的指针
指向字符的指针类型 char* 有有趣的属性,它可以被文字字符串初始化。例如,使用以下语句声明和初始化一个指针变量:

char* proverb = “A miss is as good as a mile.”;

这看上去和初始化一个字符数组类似,但还是有一些不同的。

这将创建一个字符串(实际上是一个类型为const char的数组),包含字符串引号之间出现的字符以及用‘/0’终止,并将这段文本的地址存储在指针 proverb中。该文本的地址是它的第一个字符的地址。如下图所示:




<think>我们首明确问题:指针变量必须初始化才能使用。这是一个关于C/C++指针使用的重要规则。 回答要点: 1. 解释为什么指针必须初始化:未初始化指针(野指针)指向随机内存地址,使用它会导致未定义行为(程序崩溃、数据损坏等)。 2. 说明如何初始化:可以初始化NULLnullptr(C++11)或有效的内存地址。 3. 举例说明正确和错误的做法。 4. 可能提到动态内存分配后的使用和释放。 注意:根据问题,我们只需回答指针初始化的问题,不需要扩展到其他内容。 最后,根据要求提出3-5个相关问题。</think>### 关于指针变量初始化的必要性 #### 1. **核心问题:未初始化指针的危险性** - **野指针问题**:未初始化指针存储随机地址值,指向未知内存区域 - **致命后果**: ```c int *ptr; // 未初始化 *ptr = 10; // 可能触发段错误(Segmentation Fault) ``` → 导致程序崩溃或数据篡改 #### 2. **必须初始化的三大原因** | 原因 | 后果示例 | |---------------------|--------------------------| | **访问非法内存** | 操作系统强制终止程序 | | **数据污染** | 覆盖其他变量/系统保留区 | | **安全漏洞** | 可能被恶意利用进行攻击 | #### 3. **正确初始化方法** - **初始化为 `NULL` (C/C++) 或 `nullptr` (C++11+)** ```c int *p1 = NULL; // C语言风格 int *p2 = nullptr; // C++11 更安全 ``` → 后续使用需显式分配内存 - **初始化为有效地址** ```c int x = 5; int *p3 = &x; // 指向栈变量 int *p4 = malloc(sizeof(int)); // 动态分配内存 if (p4 != NULL) *p4 = 10; ``` #### 4. **未初始化与空指针的区别** | 状态 | 定义 | 检测方法 | |---------------|-------------------------|------------------------| | **未初始化** | 存储随机垃圾值 | 无法直接检测 | | **空指针** | 显式赋值为 `NULL` | `if (ptr == NULL)` | #### 5. **编译器警告与调试** - 开启编译警告(强制检查): ```bash gcc -Wuninitialized -O2 program.c # GCC cl /W4 program.c # MSVC ``` - 调试工具检测: ```bash valgrind --tool=memcheck ./a.out # 检测未初始化访问 ``` #### 6. **特殊场景处理** - **结构体中的指针**: ```c struct Data { int *p; } d = { NULL }; // 显式初始化为空 ``` - **函数返回指针**:确保返回有效地址或 `NULL` ```c int* create_array(int size) { if (size <= 0) return NULL; // 错误处理 return malloc(size * sizeof(int)); } ``` ### 总结 **指针必须显式初始化**: - 初始化成本为零,但未初始化代价极高 - 最佳实践: 1. 声明时立即初始化为 `NULL` 2. 使用验证有效性 (`if (ptr != NULL)`) 3. 释放内存后重置为 `NULL` (避免悬垂指针)
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