C/C++原始指针之悬空指针、野指针、内存泄露探究

#include 
void update_p_ref(int * intp) {
    int temp = 1;
    intp = &temp;
    printf("up_r_p=%p\n", intp);
    printf("up_r_v=%d\n", *intp);
    //temp variable "temp" will be collected
}
//transfer parameters as reference
void update_p_ref2(int*& intp_ref) {
    int temp = 3;
    intp_ref = &temp;
    printf("up_rr_p=%p\n", intp_ref);
    printf("up_rr_v=%d\n", *intp_ref);
}
void update_p_ref3(int& int_ref) {
    int_ref = 5;
    printf("up_rr_p=%p\n", &int_ref);
    printf("up_rr_v=%d\n", int_ref);
}
void update_p_value(int* intp) {
    *intp = 2;
    printf("up_v_p=%p\n", intp);
    printf("up_v_v=%d\n", *intp);
}
//transfer parameters as reference
void update_p_value2(int*& intp_ref) {
    *intp_ref = 4;
    printf("up_vr_p=%p\n", intp_ref);
    printf("up_vr_v=%d\n", *intp_ref);
}
void update_p_value3(int& int_ref) {
    int_ref = 6;
    printf("up_vr_p=%p\n", &int_ref);
    printf("up_vr_v=%d\n", int_ref);
}

int main() {
    int* p = nullptr; // declare pointer and initialize it
                      // so that it doesn't store a random address
    int i = 0;
    p = &i; // assign pointer to address of object
    int j = *p; // dereference p to retrieve the value at its address
    printf("p=%p\n", p);
    printf("p_v=%d\n", *p);
    printf("--------transfer parameters pointer as value normally-------\n");
    update_p_ref(p);
    printf("p1=%p\n", p);
    printf("p1_v=%d\n", *p);
    update_p_value(p);
    printf("p2=%p\n", p);
    printf("p2_v=%d\n", *p);
    printf("--------transfer parameters pointer as reference-------\n");
    p = &i;
    update_p_ref2(p);
    printf("p3=%p\n", p);
    printf("p3_v=%d\n", *p);
    update_p_value2(p);
    printf("p4=%p\n", p);
    printf("p4_v=%d\n", *p);
    printf("--------above code generate a dangling pointer \"p\" ,%s%s",
        "because temporary variable \"3\"(in update_p_ref2) and \"5\"(in update_p_value2)",
        "'s dynamically allocated memory has been freed with foo stack quitting------- \n");
    p = new int(0);
    printf("p_ad=%p\n", p);
    printf("p_v_ad=%d\n", *p);
    delete(p);//p is a vild pointer now
    printf("p_ad2=%p\n", p);
    p = NULL;//or p=nullptr
    printf("p_ad3=%p\n", p);
    printf("--------transfer parameters value as reference-------\n");
    p = &i;
    update_p_ref3(*p);
    printf("p5=%p\n", p);
    printf("p5_v=%d\n", *p);
    update_p_value3(*p);
    printf("p6=%p\n", p);
    printf("p6_v=%d\n", *p);
}

（win10-64位操作系统下运行，分别编译目标平台为win32和x64）输出结果如下，自行体会：

 

 个人总结几个基础点：

①指针指向数据值所在的地址（或者说，当指针的值是地址时，它指向内存中的数据）；

②&：寻址符（其后为一个左值——要区别于表达式），对左值寻址获得指针变量，指针变量引用内存地址中的数据；

③*：取值符（其后为一个指针变量），对指针变量取消指针引用，获得指针变量引用的内存地址中的数据；

④对于不是通过关键字new进行内存分配的指针，使用delete释放内存会报错，原因是delete只能释放在堆(heap)中分配的内存空间；其他方式如通过&寻址左值（内存分配在当前作用域的栈中）获取的指针，会在当前堆栈(stack)退出（}）时自动释放。

C/C++定义了4个内存区间：代码区，全局变量与静态变量区，局部变量区即栈区，动态存储区，即堆（heap）区或自由存储区（free store）

⑤另外的，造成野指针的原因：指针变量未初始化。造成悬空指针的原因：指针释放后之后未置空（p_ad2）；指针操作超越变量作用域（p3_v、p4_v，返回堆栈分配的局部变量的地址）。

———————————————以下来自wiki—————————————

在计算机科学中，指针是一种引用。

原始数据（或仅仅是原始）是可以被读取或写入任何数据的计算机存储器使用一个存储器存取（例如，两者字节和一个字是原语）。

数据集合体（或只是聚合）是一组是原语的逻辑在存储器中连续和被作为一个数据集中观察（例如，聚集体可以是3个逻辑上连续的字节，其值表示的3个坐标空间中的点）。当一个聚合完全由相同类型的基元组成时，该聚合可以称为数组；从某种意义上说，多字节字原语是一个字节数组，有些程序就是这样使用字的。

在这些定义的上下文中，字节是最小的原语；每个内存地址指定一个不同的字节。数据的起始字节的内存地址被认为是整个数据的内存地址（或基本内存地址）。

存储器指针（或只是指针）是原始的，它的值旨在被用作存储器地址; 据说一个指针指向一个内存地址。也有人说，当指针的值是数据的内存地址时，指针指向数据[在内存中]。

更一般地说，指针是一种引用，据说指针引用了存储在内存某处的数据；获得该数据就是取消对指针的引用。将指针与其他类型的引用区分开来的特点是，指针的值被解释为内存地址，这是一个相当低级的概念。

引用作为一个间接级别：指针的值确定在计算中使用哪个内存地址（即哪个数据）。因为间接性是算法的一个基本方面，指针在编程语言中通常表示为一种基本数据类型；在静态（或强）类型编程语言，该类型的指针的判定基准，以该指针指向的类型。