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野指针：程序崩溃的隐形杀手

news 2025/8/16 15:01:16

一、概念

二、野指针的成因

1、指针未初始化

2、指针越界访问

3、指针指向已释放的内存

三、如何规避野指针

1、指针初始化

2、防止指针越界

3、指针使用后及时置NULL

4、避免返回局部变量地址

四、总结

一、概念

野指针（Dangling Pointer）是指指针变量指向的内存位置是不可知、随机或无效的。这种指针不指向任何合法的内存空间，使用野指针可能导致程序崩溃或不可预测的行为。

二、野指针的成因

1、指针未初始化

在C语言中，局部指针变量如果不初始化，其值是随机的（垃圾值），直接解引用会导致未定义行为。

#include <stdio.h>
int main()
{ int *p;  // 局部指针变量未初始化，值为随机内存地址*p = 20; // 解引用野指针，可能导致程序崩溃return 0;
}

2、指针越界访问

当指针访问超出其分配的内存范围时，就会变成野指针。

#include <stdio.h>
int main()
{int arr[10] = {0};int *p = &arr[0];for(int i = 0; i <= 11; i++)  // 故意越界访问{*(p++) = i;  // 当i>9时，p成为野指针}return 0;
}

3、指针指向已释放的内存

当指针指向的内存被释放后，如果没有置空，指针就会变成野指针。现在可以先理解为局部变量被释放了，但是却要返回这个变量。后面学到动态内存管理就会明白。。。。。。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int* create_int()
{int *p = (int*)malloc(sizeof(int));*p = 100;free(p);  // 内存释放后，p成为野指针return p; // 返回野指针
}int main()
{int *p = create_int();printf("%d\n", *p);  // 解引用野指针，未定义行为return 0;
}

三、如何规避野指针

1、指针初始化

明确知道指针指向时，直接赋地址值

不确定指针指向时，初始化为NULL

#ifdef __cplusplus#define NULL 0
#else#define NULL ((void *)0)
#endif

NULL是C语言中定义的一个标识符常量，其值为0。由于0在指针上下文中被视为无效地址，因此对该地址进行读写操作会导致报错。

#include <stdio.h>
int main()
{int num = 10;int *p1 = &num;  // 明确指向int *p2 = NULL;  // 不确定指向时初始化为NULL// 使用前检查if(p1 != NULL) {printf("%d\n", *p1);}return 0;
}

2、防止指针越界

确保指针只在合法范围内使用，特别是数组操作时注意边界检查。

3、指针使用后及时置NULL

当指针变量指向某块内存区域时，我们可以通过该指针访问该区域。当不再需要使用该指针访问内存时，应将其置为NULL。按照编程惯例，NULL指针不应被访问，同时在使用指针前应当检查其是否为NULL。

我们可以将野指针比作流浪狗——放任不管的流浪狗相当危险。就像给流浪狗系上绳子能降低风险一样，及时将指针赋值为NULL就相当于把野指针"拴住"，从而对其进行有效管理。

但需注意的是，即使被拴住的狗也应保持距离，不可随意挑逗。同理，在使用指针前，我们必须检查其是否为NULL（即是否为"被拴住的流浪狗"）。若指针为NULL则不能直接使用，只有在确认非NULL的情况下才能安全使用。

int main()
{int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};int *p = &arr[0];for(int i=0; i<10; i++) {*(p++) = i;}// 使用完毕后置NULLp = NULL;// 再次使用前重新赋值并检查p = &arr[0];if(p != NULL) {// 安全操作}return 0;
}

4、避免返回局部变量地址

函数返回后，其栈帧被销毁，局部变量的地址不再有效。

// 错误示例
int* get_local_pointer() 
{int local = 100;return &local;  // 返回局部变量地址
}// 正确做法：返回动态分配的内存或静态变量地址
int* get_valid_pointer()
{static int persistent = 100;  // 静态变量return &persistent;// 或者// int *p = malloc(sizeof(int));// *p = 100;// return p;
}