野指针

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选择匿名的用户   2021-6-2 20:44   1668   0

1.什么是野指针?

1)指向不确定地址空间的指针:

int main(void){
    int *p;
    *p = 10;
    return 0;
}

p是自动局部变量,没有被初始化,也没有被后续赋值,p中存放的是一个随机值,p指向的内存空间是不确定的。

2)指向确定地址空间但引用空间的结果不可预知的指针:

int main(void){
    int *p=0x13542354;
    *p = 10;
    return 0;
}

p的地址虽然确定,但其对应的空间是否存在,它的读写权限是否满足程序的访问要求都未知,导致的结果也是未知的

2.野指针产生的原因?

1)使用指针之前,忘记将指针变量初始化活赋值为一个有效的空间地址,导致指向不确定

2)指针被释放时没有被置空:我们在用malloc开辟内存空间时,要检查返回值是否为空,如果为空,则开辟失败;如果不为空,则指针指向的是开辟的内存空间的首地址。指针指向的内存空间在用free()或者delete(注:delete只是一个操作符,而free()是一个函数)释放后,如果程序员没有对其置空或者其他的赋值操作,就会使其成为一个野指针。

3)不清楚地址空间的访问权限,但指针试图按照不允许的权限指向这些空间,例如:

int *p = "hello";
*(p + 1) = 'w';

”hello“为字符串常量,存放在内存的常量区中,该段内存只允许读操作,想把‘e’修改成‘w’会导致段错误

4)访问空间时,内存越界导致野指针,例如:

int buf[4] = {0};
*(buf+4)=10;

数组变量buf[0]~buf[3]对应的指针指向的首地址分别为*buf~*(buf+3),访问超出数组范围的空间,会导致段错误

3.野指针的危害?

1)段错误:即地址错误,是一种对程序和系统的保护措施,一旦长生段错误,程序会立刻终止,防止错误叠加,比较好排查

2)未产生任何结果:野指针指向的地址空间恰巧可用且和其他变量空间没有交集,对程序不会产生影响,但仍是个隐患,而且后续很难排查

3)访问野指针产生错误叠加,程序结果扭曲,程序崩溃

4.如何避免野指针?

1)定义指针变量的时候,将其值赋值为NULL,那么NULL是什么?C/C++中,NULL是这样定义的:

#ifdef _cplusplus      //如果当前运行的是C++环境
#define NULL 0         //整型 0
#else                  //否则,是C环境
#define NULL (void *)0 //(void *)类型
#endif

NULL本质就是0,一个指针变量的值为0,意味着它指向整个内存最开始字节处,而这个地方是用户程序的禁区,不能访问,如果强行访问会被OS禁止并中断这个进程执行。不是说指针的值不能为NULL,而是不能对0编号开始的空间进行“访问”。所以就是说可以令指针指向0编号区域,只要不访问就没有问题。

所有的变量(尤其是局部变量)都应该初始化为0(NULL),对指针变量初始化为NULL的目的在于:防止指针在未赋值的情况下的误用!比如指针未初始化就向其指向的地址赋值,往往会导致轻则程序崩溃,在嵌入式领域还有可能直接导致硬件损坏等事故,而一般系统对NULL是有写保护的(甚至有读保护),所以一般不会出现重大问题。

2)使用指针变量前,对指针变量初始化或赋值,让它指向一个有效且确定的空间

3)检查指针的有效性,使用指针之前,做一下指针是否为空的判断,例如:

int *p = NULL;
if(NULL != p){
     *p=100;
}
else
     printf("p==NIULL.\n");

对于底层驱动,使用某个指针之前先判断指针是否为空是很有必要的,因为绝大多数野指针都是由于忘记初始化或者赋值导致的,该判断可以提醒我们有没有初始化或赋值。

4)当确定某个指针变量不再使用,即释放指针时,我们就将其赋值为NULL,目的是:防止它继续指向不再需要的空间,从而可能导致内存空间的值被篡改。

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