C语言的空类型指针,空指针,野指针详解

目录

• 空类型指针-void*
• 空指针-NULL
• 野指针
• 造成野指针的原因
• 1.指针未初始化
• 2.指针越界访问
• 3.指针指向的空间已经释放
• 避免野指针
• 总结

空类型指针-void*

void是空类型，void*是空类型指针，又叫万能指针，就是该指针能接收任意类型的指针，可以指向任何类型对象，所以不能对空类型指针进行解引用，必须强制类型转换成相应的指针类型，才能进行解引用操作。

空指针类型：

• 作为函数形参类型，可以接收任意类型的指针；
• 作为函数返回值类型，在函数外面，将其强制类型转换为相应的指针类型
• 可以与另一个void*类型指针比较大小

注意：空类型指针不能进行解引用操作；不能进行±整数运算。

空指针-NULL

在C语言中，空指针NULL指的是地址为0的那块空间

#define NULL（(void*)0)

对于这块空间是不准我们进行访问的，所以，对NULL是不能进行解引用操作的，所以每次对指针进行解引用操作之前，我们要判断是否为空指针。

野指针

野指针是指向一个非法的或已销毁的内存的指针。

对野指针进行解引用操作是非法的。

造成野指针的原因

1.指针未初始化

int main()
{
	char* p;
	//此时p是野指针
	return 0;
}

没有对指针p进行初始化，此时p就是野指针，如果此时对p进行解引用操作，非法访问内存，程序就会崩溃。

2.指针越界访问

int main()
{
	int arr[] = {1,2,3,4,5};

	int* p = arr;

	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ",p[i]);
	}

	return 0;
}

虽然上面程序正常运行，但是其实越界访问了；只是仅仅访问了非法的内存空间，没有改变空间的值，程序有可能没来得及报错，但并不代表程序没有错，但是对于下面的代码，程序就会崩溃：

int main()
{
	int arr[10] = {0};
	int i = 0;
	int* p = arr;

	for (i = 0; i <= 10; i++)
	{
		*p = i;
		p++;
	}

	return 0;
}

因为这里非法访问内存的同时试图改变空间的值，所以程序崩溃。

3.指针指向的空间已经释放

char* fun()
{
	char arr[] = "abc";
	return arr;
}

int main()
{
	char* p = fun();
	printf("%s\n",p);
	return 0;
}

执行程序，给出如下警告

虽然程序没有崩溃，但是这种写法是非法的，arr是局部变量，函数调用结束，栈帧销毁，局部变量空间归还给操作系统，我们没有使用权限，此时p就是野指针，*p属于非法访问内存。

避免野指针

1.指针要进行初始化

指针要有初始值，初始化为NULL，或者有具体的指向。

既然NULL也不能进行解引用操作，那么为什么可以将指针初始化为NULL？这里初始化为NULL，只是为了给指针一个指向，但是实际使用时，我们并不能对NULL进行解引用操作，所以使用指针之前才要有效性判断。

2.使用指针之前要进行有效性判断

使用指针之前，要判断是否为NULL，如果为NULL，那么是不能进行解引用操作的

3.避免越界访问

不要进行越界访问操作，即使还是访问不改变值也是非法的

4.不要返回局部变量的地址

局部变量空间在函数到调用结束，就归还给操作系统，如果返回局部变量的地址，函数外面接收该返回值的指针就变成了野指针

5.当指针指向的空间释放后，要将该指针置为NULL

这样避免对野指针解引用操作，同时避免二次释放动态开辟的内存空间

int main()
{
	int* p = (int*)malloc(10*sizeof(int));
	
	//1.判断有效性
	if (p == NULL)
	{
		return -1;
	}
	
	//2.使用指针
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		p[i] = i;
	}
	
	//3.释放指针指向的空间
	free(p);

	//free(p);//非法操作
	//4.指针置为NULL
	p = NULL;

	free(p);//释放空指针什么都不做

	return 0;
}

总结

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