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空指针(NULL,0),野指针,void*的讲解

作者:佚名    责任编辑:admin    更新时间:2022-06-22

一:野指针

“野指针”不是NULL指针,是指向“垃圾”内存的指针。

“野指针”的成因主要有两种:

(1)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。例如
     char *p = NULL;
     char *str = (char *) malloc(100);

(2)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。

free和delete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。free以后其地址仍然不变(非NULL),只是该地址对应的内存是垃圾,p成了“野指针”。如果此时不把p设置为NULL,会让人误以为p是个合法的指针。
如果程序比较长,我们有时记不住p所指的内存是否已经被释放,在继续使用p之前,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。

     char *p = (char *) malloc(100);
     strcpy(p, “hello”);
     free(p);         // p 所指的内存被释放,但是p所指的地址仍然不变
    
     if(p != NULL)      // 没有起到防错作用
     {
        strcpy(p, “world”);      // 出错
}

(3)指针操作超越了变量的作用范围。这种情况让人防不胜防,示例程序如下:
     class A 
     
public:
     void Func(void){ cout << “Func of class A” << endl; }
};
     void Test(void)
{
     A *p;
           {
                 A a;
                 p = &a;      // 注意 a 的生命期
}
           p->Func();            // p是“野指针”
}

函数Test在执行语句p->Func()时,对象a已经消失,而p是指向a的,所以p就成了“野指针”。

2:空指针/0/NULL

空指针是一个被赋值为0的指针,在没有被具体初始化之前,其值为0.

NULL 是一个标准规定的宏定义,用来表示空指针常量。

#define NULL 0   或者

#define NULL ((void*)0)

判断一个指针是否为空指针:

f(!p) 和 if(p == NULL) ,if(NULL == p)

最好使用后两种,有些平台NULL不是0,这时候程序就会有问题了。

其中if(NULL == p) 与if(p == NULL) 没有区别,前一种是避免错误的写法(后面的容易写成P=NULL,编译器不能发现。而前面的写成NULL=p时会编译不过)。

一般在使用指针前(特别是对其进行加减)要对其进行判断 if(p == NULL) , 如函数返回的地址等进行非空判断。

如:

Item* pItem = itemList.getItem(index);

Item* ItemList::getItem(int index)
{
    if (index < 0) return NULL;
    if (index >= size()) return NULL;
    return _list[index];
}
如果返回的是空指针,且后面对pItem做了相关的操作,会有空指针异常,程序可能会崩溃。

 

调用free(p)函数后应对p置空,即p=NULL。

 

3:VOID类型

void的字面意思是“无类型”,void *则为“无类型指针”,void *可以指向任何类型的数据。

void几乎只有“注释”和限制程序的作用,因为从来没有人会定义一个void变量,让我们试着来定义:

void a;

  这行语句编译时会出错,提示“illegal use of type 'void'”。不过,即使void a的编译不会出错,它也没有任何实际意义。
void真正发挥的作用在于:
(1) 对函数返回的限定;
(2) 对函数参数的限定。

众所周知,如果指针p1和p2的类型相同,那么我们可以直接在p1和p2间互相赋值;如果p1和p2指向不同的数据类型,则必须使用强制类型转换运算符把赋值运算符右边的指针类型转换为左边指针的类型。 
例如:

float *p1;
int *p2;
p1 = p2;

  其中p1 = p2语句会编译出错,提示“'=' : cannot convert from 'int *' to 'float *'”,必须改为:

p1 = (float *)p2;

而void *则不同,任何类型的指针都可以直接赋值给它,无需进行强制类型转换:

void *p1;
int *p2;
p1 = p2;

  但这并不意味着,void *也可以无需强制类型转换地赋给其它类型的指针。因为“无类型”可以包容“有类型”,而“有类型”则不能包容“无类型”。道理很简单,我们可以说“男人和女人都是人”,但不能说“人是男人”或者“人是女人”。下面的语句编译出错: