【C语言】:野指针和assert断言

简介: 【C语言】:野指针和assert断言

1.野指针

概念:野指针就是指针指向的位置是不可知的(随机的,不正确的,没有明确限制的)。

1.1 野指针成因

1.1.1 指针未初始化

对比下面2段代码:

//代码1
#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 10;
  int* p = &a;
  *p = 20;
  return 0;
}
//代码2
#include <stdio.h>
int main()
{
  
  int* p ;
  *p = 20;
  return 0;
}

代码1中指针变量p明确指向了a,进行了初始化。

代码2中指针变量p未进行初始化,p是一个局部变量,一个局部变量不初始化,默认是随机值。此时p就是一个野指针!!

1.1.2 指针越界访问

上代码:

#include <stdio.h>
int main()
{
  int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  int* p = arr; //p此时不是野指针
  int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
  int i = 0;
  for (i = 0; i <= sz; i++)
  {
    printf("%d ", *p);
    p++;
  }
  return 0;
}

画图演示为:

当p访问至下标为10的时候,越界访问,此时p就是野指针!!

1.1.3 指针指向的空间释放

上代码:

#include <stdio.h>
int* test()
{
  int a = 10;
  return &a;
}
int main()
{
  int* p = test();
  printf("%d\n", *p);
  return 0;
}

画图演示如下:

按道理来说,p可以通过存放的a的地址来找到a,遗憾的是离开test函数时,a的空间已经还给操作系统了,已经不属于a了,但是a的地址又给p了,当我们对p中的地址进行解引用时,此时p中的地址就是野指针了!!

1.2 如何规避野指针

1.2.1 指针初始化

  1. 明确知道指针应该指向哪里,就初始化一个明确的地址。
  2. 如果现在还不知道该指向哪里,就初始化NULL

注:NULL是C语言中定义的一个标识符常量,值是0,0也是地址,这个地址是无法使用的,读写该地址会报错

例如:

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 10;
  int* p1 = &a;//初始化一个明确地址
  int* p2 = NULL;//初始化为NULL
  return 0;
}

1.2.2 小心指针越界

⼀个程序向内存申请了哪些空间,通过指针也就只能访问哪些空间,不能超出范围访问,超出了就是越界访问。

1.2.3 指针变量不再使用时,及时置为NULL,指针使用之前检查

当指针变量指向⼀块区域的时候,我们可以通过指针访问该区域,后期不再使⽤这个指针访问空间的时候,我们可以把该指针置为NULL。因为约定俗成的⼀个规则就是:只要是NULL指针就不去访问,同时使用指针之前可以判断指针是否为NULL。

我们可以把野指针想象成野狗,野狗放任不管是⾮常危险的,所以我们可以找⼀棵树把野狗拴起来,就相对安全了,给指针变量及时赋值为NULL,其实就类似把野狗栓前来,就是把野指针暂时管理起来。

不过野狗即使拴起来我们也要绕着走,不能去挑逗野狗,有点危险;对于指针也是,在使用之前,我们也要判断是否为NULL,看看是不是被拴起来起来的野狗,如果是不能直使⽤,如果不是我们再去使用

1.2.4 避免返回局部变量的地址

如造成野指针的第三个例子,不要返回局部变量的地址。

2.assert断言

assert.h头文件定义了宏assert(),用于在运行时确保程序符合指定条件,如果不符合,就报错终止。这个宏常常被称为“断言

assert ( p ! = NULL );

assert()宏接收一个表达式作为参数,如果该表达式为真(返回值非零),assert()不会产生任何作用,程序继续运行。如果表达式为假(返回值为0),assert()就会报错,在stderr 中写入一条错误信息,显示没有通过的表达式,以及包含这个表达式的文件名和行号。

例如:


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