Question

我正在阅读斯坦福大学图书馆http://cslibrary.stanford.edu/102/

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坏指针示例具有最常见类型的指针错误的代码将看起来像上面正确的代码，但没有指针被指定为指针的中间步骤。坏代码编译正常，但在运行时，每个带有错误指针的解引用都会以某种方式破坏内存。该程序迟早会崩溃。程序员应该确保在使用之前为每个指针分配一个指针。以下示例显示了错误代码的简单示例以及内存可能如何反应的图...

void BadPointer() {
   int* p;     // allocate the pointer, but not the pointee
   *p = 42;    // this dereference is a serious runtime error
}

//在解除引用坏指针时在运行时会发生什么......

但我记得char *应该像这样定义

char *const name_ptr = "Test";

通过这种方式，如果每个人都在考虑这个char *是不是一个错误的定义？

Answer 1

该行

char *const name_ptr = "Test";

很好;你正在用字符串文字"Test"的地址初始化指针，这是一个char数组，以这样一种方式存储，它的内存在程序启动时分配并保持到程序终止。

快速了解const限定符：

在C中，声明表格

const T foo = expr;

或

T const foo = expr;

表示可能无法写入foo;它在创建时被分配了 expr 的值，并且在foo的生命周期的其余部分^1）中可能不会更改该值。使用指针变量，它会变得更复杂：

const T *p = expr;
T const *p = expr;

将p声明为非const 指向 const 数据的指针; IOW，您可以更改p（p可以指向不同对象）的值，但不能更改*p的值（您无法更改p点的值到）。

T * const p = expr;

将p声明为 const 指向非const 数据的指针;您可以更改p指向（*p = ...）的值，但不能将p更改为指向其他对象。

const T * const p = expr;
T const * const p = expr;

都将p声明为 const 指向 const 数据的指针;您无法更改p或p指向的值。

在C中，"Test"等字符串文字存储为char的数组，但尝试修改字符串文字的内容是未定义的行为（取决于平台，您可能会获得访问权限）违反）。为安全起见，通常最好将指向字符串文字的指针声明为const char *或char const *，而不是如上例所示的char * const。

至于

void BadPointer() {
   int* p;     // allocate the pointer, but not the pointee
   *p = 42;    // this dereference is a serious runtime error
}

，p是auto变量，未初始化为任何特定值;它将包含一个随机位字符串，该字符串可能对应于可写地址，也可能不对应。因此，语句*p = 42;的行为未定义 - 您可能会遇到访问冲突，您可能会覆盖重要的内容并使程序处于错误状态，或者可能似乎“工作”没有问题（写入一些可访问且不重要的随机存储区域）。

通常，单独指针值^2）无法判断给定指针值是有效还是无效。一个例外是特殊指针值NULL，它是一个明确定义的“无处”，保证比较不等于任何有效指针值。在文件范围（在任何函数之外）或使用static限定符声明的指针变量被隐式初始化为NULL。应始终使用NULL或有效地址显式初始化非静态块范围指针变量。这样，您可以轻松检查指针是否已分配有效值：

int *p = NULL;
...
if (p != NULL) // or simply if (p)
{
  *p = 42;
}
else
{
  // p was not assigned a valid memory location
}

<小时/> ^{1）注意，在C中，foo不是编译时常量;它是一个常规的运行时变量，你只是无法写入它。您不能在需要编译时常量的上下文中使用它。

2）如果你非常熟悉平台的内存模型，你可以做一些有根据的猜测，但即便如此，也不能保证。}

Answer 2

在第二种情况下：

char *const name_ptr = "Test";

您正在创建放置在只读内存中的字符串文字。因此，您可以拥有一个合法的指针。

在第一种情况下：

void BadPointer() {
   int* p;     // allocate the pointer, but not the pointee
   *p = 42;    // this dereference is a serious runtime error
}

您将获得未定义的行为（UB）。

Answer 3

char *const name_ptr表示name_ptr是一个指向char的常量指针（它是指针是常量）。

你可能意味着const char * name_ptr = "Test" （name_ptr是指向字符的指针，它是常量）

问题是"Test"是一个字符串，它是一个字符数组，存储在（可能）常量内存中。由于内存已分配，因此可以将指针初始化为指向它。

int *p;是一个未初始化的指针。它有一些未定义的值，可能会或可能不会解析为合理的内存位置 - 可能不会，但你永远不会知道。假设*p = 42;将用42覆盖该仲裁记忆位置，那么您的程序的所有投注都将关闭。

Answer 4

在这种情况下，有助于记住指针只不过是一个包含值的正常变量 - 关于它的唯一“神奇”部分是该值代表一个位置内存，您可以取消引用该位置以访问存储在那里的内容。

想象一下像这样的代码：

void BadPrinter() {
   int p;
   printf("%d\n", p);
}

它会打印什么？谁知道？也许是0，也许是垃圾，也许是由Styx编写的“Come Sail Away”的歌词编码为整数。

现在我们回到你的指针代码：

void BadPointer() {
   int* p;     // allocate the pointer, but not the pointee
   *p = 42;    // this dereference is a serious runtime error
}

p以完全相同的方式未初始化 - 它可以包含任何内容。因此，当您执行*p时，您要求编译器授予您访问 p中包含的数字所代表的内存的权限。

因此，如果p恰好包含0，那么您现在正在尝试将值42填充到内存位置0x0中：您的程序可能会崩溃。如果p恰好包含可写内存中的位置，则您的程序可能会继续快速继续，因为您将被允许在该位置存储42。

现在这个案例有点不同了：

char *const name_ptr = "Test";

在这里，您要求编译器分配足够的内存空间来存储字符串"Test"，并将该内存的位置存储在name_ptr中。回到我们的第一个例子，它类似于：

void GoodPrinter() {
   int p = 4;
   printf("%d\n", p);
}

斯坦福的指针和记忆

4 个答案: