C语言指针：野指针

一、野指针

1.野指针的概念

指向位置是不可知的、随机的、不正确的、没有明确限制的指针就叫野指针。

2.产生原因

野指针产生的原因有：
(1) 指针未初始化
创建指针变量时未对其进行初始化赋值，则这个指针指向的位置是随机的。

#include
int main()
{
	int* p;//局部变量指针未初始化，默认为随机值
	return 0;
}

(2) 指针指向的空间被释放
①如果一个(局部)变量出了作用域或者是这个变量的生命周期结束了，那变量就会被销毁，变量所占的内存会还给操作系统，此时如果还使用指针访问该变量，那就会出现野指针，编译器就会报错了。

#include
int* test()
{
	int n = 10;
	return &n;
}
int main()
{
	int* p = test();
	printf("%d\n", *p);
	return 0;
}

②指针被free之后，没有被置为NULL。对指针进行free只是把指针所指向的空间释放掉，但并没有把指针本身置为空，此时指针指向的就是垃圾内存，所以释放后的指针应该立即置为NULL，养成良好的编程习惯，以防产生野指针。

(3) 指针越界访问
在使用指针访问数组元素时，超出数组的范围，就会造成非法访问，因为那块空间不属于数组的范围，就会出现野指针：

#include
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int* p = &arr[0];
	int i = 0;
	for (i = 0; i <= 10; i++)
    {
		//当指针指向的范围超出了数组arr的范围时，p就是野指针 
		*(p++) = i;
	}
	return 0;
}

3.如何规避野指针

(1) 指针初始化
如果明确知道指针指向哪里就直接赋值地址，如果不知道指针应该指向哪里，可以给指针赋值NULL。
NULL是C语言中定义的一个标识符常量，值是0，0也是地址，这个地址是无法使用的，读写该地址会报错。
正确使用指针示例：

#include
int main()
{
	int num = 10;
	int* p1 = #
	int* p2 = NULL;
	return 0;
}

(2) 注意指针越界
一个程序向内存申请了哪些空间，通过指针也就只能访问哪些空间，不能超出范围访问，超出了就是越界访问。
(3) 指针变量不再使用时,及时置为NULL，指针使用之前检查其有效性
当指针变量指向一块区域的时候，我们可以通过指针访问该区域，后期不再使用这个指针访问空间的时候，我们可以把该指针置为NULL。因为约定俗成的一个规则就是∶只要是NULL指针就不去访问，同时使用指针之前可以判断指针是否为NULL。
(4) 避免返回局部变量的地址
通过上面的例子就可知道，局部变量一旦离开了作用域，就会被销毁，空间被释放，此时不能再使用这块空间的指针来访问此空间。

二、assert断言函数

assert() 断言函数，用于在程序运行过程中捕捉程序的错误。在大部分编译器下，assert()是一个宏；在少数编译器下，assert就是一个函数。
assert() 函数在程序运行时会对某种假设条件进行检测，如果条件成立，程序就继续往下执行，如果条件不成立就会捕捉到这种错误，并打印出错误信息，终止程序运行。assert()函数包含在assert.h这个头文件中，assert翻译过来的意思就是“断言”。所以可以使用assert来判断指针是否为NULL:

assert(p != NULL);

上面的代码，在程序运行到这一行语句时，验证变量p是否等于NULL。如果确实不等于NULL，程序继续运行，否则就会终止运行，并且给出报错信息：

#include
#include
int main()
{
	int* p = NULL;
	assert(p != NULL);
	return 0;
}

运行结果：
由上图，assert() 接收一个表达式作为参数。如果该表达式为真(非零)，assert()不会产生任何作用，程序继续运行。如果该表达式为假(零)，assert()就会报错，在标准错误流stderr中写入一条错误信息，之后显示没有通过的表达式，以及包含这个表达式的文件名和行号。关于流的概念，后面会学习。

●使用 assert() 的好处:
assert() 不仅能自动标识文件和出问题的行号，而且它还具备一种无需更改代码就能开启或关闭的机制：如果已经确认程序没有问题，不需要再做断言，就在 #include 语句的前面，定义一个宏NDEBUG，它的意思是No Debug(一旦定义了宏NDEBUG，assert() 就会失效)：

#define NDEBUG
#include 

然后，重新编译程序，编译器就会禁用文件中所有的 assert() 语句。如果程序又出现问题，可以移除这条 #define NDEBUG 指令(或者把它注释掉)，再次编译，这样就重新启用了 assert() 语句。

●assert() 的缺点：
assert() 的缺点是：因为引入了额外的检查，增加了程序的运行时间。
一般我们在Debug调试版本中使用assert，而在Release发行版本中选择禁用assert。在VS这样的集成开发环境中，在Release版本中，assert直接就被优化掉了。这样在Debug版本中使用assert有利于程序员排查问题，而在Release版本中不影响用户使用程序时的效率。