c++野指針的原理以及避免方法
1.定義
指向非法的內(nèi)存地址指針叫作野指針(Wild Pointer),也叫懸掛指針(Dangling Pointer),意為無法正常使用的指針。
2.出現(xiàn)野指針的常見情形
2.1使用未初始化的指針
出現(xiàn)野指針最典型的情形就是在定義指針變量之后沒有對它進行初始化,如下面的程序。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int* p;
cout<<*p<<endl; //編譯通過,運行時出錯
}
2.2指針?biāo)傅膶ο笠呀?jīng)消亡
指針指向某個對象之后,當(dāng)這個對象的生命周期已經(jīng)結(jié)束,對象已經(jīng)消亡后,仍使用指針訪問該對象,將出現(xiàn)運行時錯誤。考察如下程序。
#include <iostream>
using namespace std;
int* retAddr()
{
int num=10;
return #
}
int main()
{
int* p=NULL;
p=retAddr();
cout<<&p<<endl;
cout<<*p<<endl;
}
以上程序編譯和運行都沒有錯誤,輸出結(jié)果如下:
001AFD48
1701495776
最后一行,輸出的并非想象中的num的值10,因為變量num是存儲在棧空間的局部變量,離開函數(shù)超出其作用域后就會被釋放掉,因此輸出的值就是不確定的值了。
注意:
(1)如果將cout<<&p<< endl;注釋掉,可以正常輸出num的值為10,或者將cout<<*p<<endl;放在前面,也能正常輸出,原因是局部變量num的內(nèi)存空間雖然在函數(shù)retAddr()調(diào)用結(jié)束后被回收,但是其值還沒有被修改,語句cout<<&p<<endl;實際上是調(diào)用cout對象的成員函數(shù)ostream& operator<<(),重新使用了retAddr()調(diào)用時使用的棧空間,此時num的內(nèi)存空間被改寫,輸出了不確定值。
(2)修改p指向的內(nèi)存空間的值,可以正常編譯運行。
int main()
{
int* p = NULL;
p = retAddr();
*p = 11;
cout << *p << endl;
}
上面的代碼輸出11。這里p指向的地址空間雖然不屬于main函數(shù)的??臻g,但是操作系統(tǒng)在程序運行時會預(yù)先開辟一段可用的棧空間,供用戶程序使用。一般情況下,Windows默認(rèn)為1M,Linux默認(rèn)為10M,預(yù)先開辟的??臻g并不是系統(tǒng)保護性地址,可以由程序任意改寫并訪問,所以可以更改p指向的內(nèi)存空間的值并訪問輸出。
2.3指針釋放后之后未置空
指針p被free或者delete之后,沒有置為NULL,讓人誤以為p是個合法的指針。對指針進行free和delete,只是把指針?biāo)傅膬?nèi)存空間給釋放掉,但并沒有把指針本身置空,此時指針指向的就是“垃圾”內(nèi)存。釋放后的指針應(yīng)立即將指針置為NULL,防止產(chǎn)生野指針。考察如下程序。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int* p=NULL;
p=new int[10];
delete p;
cout<<"p[0]:"<<p[0]<<endl;
}
程序輸出結(jié)果是一個隨機值,因為此時的指針?biāo)赶虻目臻g是垃圾內(nèi)存,存放著隨機值。
3.如何避免野指針的出現(xiàn)
野指針有時比較隱蔽,編譯器不能發(fā)現(xiàn),為了防止野指針帶來的危害,開發(fā)人員應(yīng)該注意以下幾點。
(1)C++引入了引用機制,如果使用引用可以達到編程目的,就可以不必使用指針。因為引用在定義的時候,必須初始化,所以可以避免野指針的出現(xiàn)。
(2)如果一定要使用指針,那么需要在定義指針變量的同時對它進行初始化操作。定義時將其置位NULL或者指向一個有名變量。
(3)對指針進行free或者delete操作后,將其設(shè)置為NULL。對于使用 free 的情況,常常定義一個宏或者函數(shù) xfree 來代替 free 置空指針:
#define xfree(x) free(x); x = NULL;
以上就是c++野指針的原理以及避免方法的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于c++ 野指針的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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