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C语言悬空指针

与指针和内存管理相关的最常见的错误是悬空/野生指针。有时程序员无法使用有效地址来初始化指针,则这种类型的初始化指针在C中被称为悬空指针。
悬空指针发生在对象被删除时对象被销毁时或在不修改指针值的情况下从内存中取消分配。在这种情况下,指针指向已取消分配的内存。悬空指针可以指向内存,其中包含程序代码或操作系统代码。如果我们将值分配给该指针,则它将覆盖程序代码或操作系统指令的值;在这种情况下,程序将显示不良结果,甚至可能崩溃。如果将内存重新分配给其他进程,则我们取消引用悬空指针将导致分段错误。
让我们观察以下示例。
C中的悬挂指针
在上图中,我们可以看到指针3 是一个悬空指针。 指针1 和指针2 是分别指向已分配对象(即对象1和对象2)的指针。 指针3 是一个悬空指针,因为它指向已取消分配的对象。
让我们通过一些C程序了解悬空指针。
使用free()函数取消分配内存。
#include <stdio.h>
int main()
{
   int *ptr=(int *)malloc(sizeof(int));
   int a=560;
   ptr=&a;
   free(ptr);
   return 0;
}
在上面的代码中,我们创建了两个变量,即* ptr和a,其中'ptr'是指针,'a'是整数变量。 * ptr是一个指针变量,它是在 malloc()函数的帮助下创建的。我们知道malloc()函数返回void,因此我们使用int *将void指针转换为int指针。
语句 int * ptr =(int *)malloc(sizeof(int) ); 将分配4个字节的内存,如下图所示:
悬空指针在C
中,语句 free(ptr)取消分配内存,如下图所示,带有叉号,并且'ptr'指针在指向de分配的内存。
C中的悬空指针
如果我们将NULL值分配给'ptr',则'ptr'不会指向已删除的内存。因此,我们可以说ptr不是悬挂指针,如下图所示:
悬挂C
变量超出范围
当变量超出范围时,指向变量的指针将变为悬空指针。
#include<stdio.h>
int main()
{
    char *str;
    {
        char a = ?A?;
        str = &a;
    }
    // a falls out of scope 
    // str is now a dangling pointer 
    printf("%s", *str);
}
在上面的代码中,我们执行了以下步骤:
首先,我们声明名为'str'的指针变量。 在内部范围内,我们声明一个字符变量。 str指针包含变量'a'的地址。 当控件超出内部范围时," a"变量将不再可用,因此str指向已取消分配的内存。这意味着str指针变成了悬空指针。
函数调用
现在,我们将看到调用函数时指针如何悬空。
通过示例让我们理解。
   #include <stdio.h>
    int *fun(){
    int y=10;
    return &y;
  }
int main()
{
int *p=fun();
printf("%d", *p);
return 0;
}
在上面的代码中,我们执行了以下步骤:
首先,我们创建 main()函数,在其中声明了'p'指针,该指针包含 fun()的返回值。 调用 fun()时,控件将移至 int * fun(), fun()的上下文>返回" y"变量的地址。 当控件返回到 main()函数的上下文时,这意味着变量'y'不再可用。因此,我们可以说'p'指针是一个悬空指针,因为它指向已取消分配的内存。
输出
C中的悬空指针
让我们以图表形式表示上述代码的工作。
悬空C
中的指针让我们考虑另一个悬空指针的例子。
#include <stdio.h>
int *fun()
{
    static int y=10;
    return &y;
}
int main()
{
   int *p=fun();
   printf("%d", *p);
    return 0;
}
上面的代码与前一个代码相似,但是唯一的区别是变量y是静态的。我们知道静态变量存储在全局内存中。
输出
C中的悬空指针
现在,我们以图形方式表示上述代码的工作。
C
上图显示了堆栈存储器。首先,调用 fun()函数,然后将控件移至 int * fun()的上下文。由于" y"是静态变量,因此它是存储在全局存储器中;它的范围在整个程序中都可用。返回地址值后,控件将返回到 main()的上下文。指针" p"包含地址" y"(即100)。当我们打印该值时'* p'的值,则打印出'y'的值,即10、因此,我们可以说指针'p'不是悬空指针,因为它包含存储在全局变量中的变量的地址内存。
避免悬空指针错误
可以通过初始化指向 NULL <的指针来避免悬空指针错误.. strong> 值。如果将 NULL 值分配给指针,则指针将不会指向已取消分配的内存。将 NULL 值分配给指针意味着指针没有指向任何内存位置。

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