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C語言指針類型與野指針引起的原因

更新時間：2023年02月11日 08:54:53 作者：悲傷的豬大腸9

我們C語言獨一無二的特色——指針。說起指針，可能很多人都是還沒學(xué)就已經(jīng)聽說過其鼎鼎大名，因為有很多傳言和玩笑什么的說指針很難，其實大家大可不必有畏難情緒，指針這個東西雖然確實有一定難度，但是這是基于其優(yōu)秀的靈活性而衍生的一點小問題

一、指針是什么

指針也就是內(nèi)存地址，在計算機上我們訪問數(shù)據(jù)需要通過內(nèi)存地址來訪問，在C語言中，指針變量是用來存放內(nèi)存地址的變量，在不同系統(tǒng)下，指針（內(nèi)存）地址的長度不同，32位CPU下，由于有32根地址線，所以指針（內(nèi)存）地址是由32個bit位組成的，也就是4Byte，在64位CPU下，有64根地址線，所以地址由64個bit位組成，也就是8Byte，指針指向的地址都是一個內(nèi)存單元，一個內(nèi)存單元里面有1byte的數(shù)據(jù)。

創(chuàng)建第一個指針變量：

#include <stdio.h>
int a = 8;			//先創(chuàng)建一個變量，此變量在內(nèi)存中有自己的地址。
int *pa = &a; 		//&符號取出a的地址，交給pa指針，*符號表示pa是指針類型
*pa = 10;			//我們可以通過*pa修改a的值（沒有*的話pa是a的地址，*是解引用的意思，加上之后pa代表的就不是a的地址而是a）
printf("%d",*pa);	//10

二、指針和指針類型

指針是用來存放地址的，那么為什么還分為char* int* short* long*…….?

一般情況下，char**類型的指針是為了存放char類型變量的地址，int類型的指針是為了存放int類型的地址，short類型的指針是為了存放short類型的地址…….但實際上，指針的類型有一下兩大作用：

指針類型決定了指針進行±整數(shù)的時候±的步長（字節(jié)）
指針類型決定了對指針進行解引用的時候能訪問幾個字節(jié)

1.指針±整數(shù)

代碼示例:

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 10;
    char* char_pa = (char*)&a;
    short* short_pa = (short*)&a;
    int* int_pa = (int*)&a;
    printf("%p\n",&a);			//00000071DCEFFC24	%p輸出a的的地址
    printf("%p\n",char_pa);		//00000071DCEFFC24	
    printf("%p\n",char_pa+1);	//00000071DCEFFC25	加了一個字節(jié)
    printf("%p\n",short_pa);	//00000071DCEFFC24
    printf("%p\n",short_pa+1);	//00000071DCEFFC26	加了兩個字節(jié)
    printf("%p\n",int_pa);		//00000071DCEFFC24
    printf("%p\n",int_pa+1);	//00000071DCEFFC28	加了四個字節(jié)
}

? 可以看到在地址+1之前他們的地址都是與*a一樣，進行+1之后，char加了一個字節(jié)，short加了兩個字節(jié)，int加了三個字節(jié)，也就是說，指針類型能決定指針±的時候可以±多少個字節(jié)，±的字節(jié)由類型的長度決定。

2.指針解引用

代碼示例

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 0x11223344;
    char *char_pa = (char*)&a;
    short *short_pa = (short*)&a;
    int *int_pa = &a;
    printf("%d\n",*char_pa);
    printf("%d\n",*short_pa);
    printf("%d\n",*int_pa);
}

輸出結(jié)果

明明我們賦值的都是&a，那為什么會造成三個類型解引用都不一樣呢？,我們可以用下面代碼測試一下，看看內(nèi)存發(fā)生了什么。

int main()
{
	int a = 0x11223344;
    char *char_pa = (char*)&a;
    *char_pa = 0;
}

這是在a沒有改動之前

執(zhí)行*char_pa = 0;

a的一個字節(jié)被置為了0

int main()
{
    int a = 0x11223344;
	short *short_pa = (short*)&a;
    *short_pa = 0;
}

執(zhí)行*short_pa = 0;

a的兩個字節(jié)被置為了0

 int main()
{
    int *int_pa = &a;
    *int_pa = 0;
    return 0; 
}

執(zhí)行*int_pa = 0;

a的四個字節(jié)被置為了0

由此，我們可以得出結(jié)論，指針類型的第二大作用就是，指針類型決定了對指針解引用時，能訪問或修改幾個字節(jié)，這由數(shù)據(jù)類型的大小決定

三.野指針

野指針會指向一段實際的內(nèi)存，但是野指針是指指針指向的位置是不可知的（隨機的，不正確的，沒有初始化的，沒有明確限制的），它指向哪里我們不知道，或者說它指向的空間已經(jīng)被我們釋放，那么他就是一個野指針，在程序中，我們必須要避免野指針的出現(xiàn)。

下面是容易出現(xiàn)野指針的場景

1.引起野指針的原因

（1）指針未初始化。

#include <stdio.h>
int main()
{
	int *p;			//指針沒有指向明確的地址，那么將是隨即地址，也就是野指針
    *p = 1;
}

（2）指針越界訪問

#inlcude <stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = {0}；
    int *p = arr;
    for(int i=0;i<13;i++)
    {
		*(p++) = 8;			//當(dāng)指針超出arr數(shù)組的范圍時，p就是野指針
    }
}

（3）指針指向的空間被釋放

int main()
{
	int *p = malloc(10 * sizeof(int));
	free(p);
	*p = 10;				//指針p指向的內(nèi)存空間已經(jīng)被釋放，此時的p就是野指針
	return 0;
}

2.如果避免野指針

（1）指針初始化

（2）小心指針越界

（3）指針指向空間釋放即使置NULL

（4）避免返回局部變量的地址

（5）指針使用之前檢查有效性

int main()
{
    int *p = NULL;		//使用之前初始化為NULL
    if(p!=NULL)
    {
		*p = 10;		//使用之前檢查有效性		
    }
    int *pa = malloc(10 * sizeof(int));
    //此處省略n行代碼
	free(p);
    pa ==NULL;			//指針用完之后，及時置空。
}

到此這篇關(guān)于C語言指針類型與野指針引起的原因的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語言指針類型與野指針內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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