野指针和空指针

“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。
### 三级标题:空指针的概念与特性 空指针是一个特殊的指针值,通常用来表示一个指针当前不指向任何有效的对象或函数。在C++中,可以使用常量`NULL`(定义于头文件`<cstddef>`)或者更现代的方式是使用字面量`nullptr`来初始化空指针空指针的主要用途是用来表示“无指向”的状态,这在很多情况下非常有用,比如作为函数参数传递给需要处理可选参数的函数,或者用于链表、树等数据结构中的结束标记。 ```cpp int* p = nullptr; // C++11及以后版本推荐使用nullptr ``` 空指针的安全性在于,当尝试访问空指针所指向的对象时,大多数系统会立即抛出异常或导致程序崩溃,这样可以更容易地发现错误[^2]。 ### 三级标题:指针的概念与风险 指针是指那些没有被正确初始化就使用的指针,或者是曾经有效但现在不再指向有效内存区域的指针。这类指针存在的主要问题是它们看起来像是合法的,但实际上它们指向的位置可能是不可预测的,甚至是受保护的内存区域。访问这样的指针可能导致程序崩溃、数据损坏或其他未定义行为。 例如,下面这段代码展示了如何创建了一个指针,并试图访问它指向的数据: ```cpp int* p; std::cout << *p << std::endl; // 错误:p 是一个未初始化的指针 ``` 此外,如果一个指针指向的对象已经被销毁,但该指针没有被设置为`nullptr`,那么这个指针就成了指针。释放了指针所指向的对象后,应立即将指针设为`nullptr`以避免这种情况的发生[^4]。 ### 三级标题:空指针指针的区别 空指针指针之间的区别在于前者明确表示不指向任何东西,而后者则可能看似有效但实际上指向无效内存位置。空指针可以通过简单的条件检查轻松识别出来,而指针却很难检测到,因为它们可能包含看似合理的地址。因此,在编写代码时,应当总是确保所有未初始化的指针都被赋予`nullptr`,并且一旦释放了指针所管理的资源,就应当立即将其设为`nullptr`。 为了防止出现指针的问题,开发人员应该遵循一些最佳实践: - 始终初始化新声明的指针。 - 在释放了指针所指向的对象之后,将指针设置为`nullptr`。 - 避免返回局部变量的地址。 - 使用智能指针(如`std::unique_ptr``std::shared_ptr`),这些类提供了自动内存管理生命周期控制的功能,从而减少了手动管理内存的需求。
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