【C语言】带你层层深入指针——指针详解3（野指针、assert等）

前言: 书接上回,由于文章过长,所以分了几篇文 若内容对大家有所帮助,可以收藏慢慢看,感谢大家支持 谢谢大家 ! ! !

六、野指针

1.野指针是什么？

就像流浪猫、流浪狗一样没有家一样 野指针就是指针指向的位置是未知的

2.野指针的成因

那么为什么会出现野指针呢？ 主要有以下几点：

• 指针未初始化

int * p ;
* p = 20 ;

此处的p指针未初始化，就是一个野指针，其所指向的地址为随机值 而之后的 * p 就会非法访问

• 指针越界访问

通过指针遍历数组时超出数组范围 就像未经许可闯入他人房间属于非法访问

int arr[10] = {0};
int* p = %arr[0];
p = p + 10;
*p = 100;
//此处的 p 就属于野指针 

当 p 指向数组有效范围（如arr[0 ] ~ arr [ 9 ] ）时是合法指针一旦 p 指向 arr [ 10 ] 及之后的位置，就变成野指针 以上末尾的 p 就属于野指针，无法访问 arr[ 11 ] ,越界访问

• 指针指向已释放空间

#include <stdio.h>

int* test()
{
	int n = 100;
	return &n;
}

int main()
{
	int* p = test();
	printf("%p\n\n", p);

	return 0;
}

当出了 test ( ) 函数时，n 的内存空间被释放 虽然指针变量本身仍存在，但指向的空间已无效 继续通过该指针访问内存可能导致程序崩溃或数据错误 故 p 为野指针，是非法访问

3.如何避免野指针

• 指针初始化

必须养成指针初始化的习惯，未初始化的指针不知道指向何处 若明确知道指针应指向的地址，直接赋地址值； 若不确定指针指向，应赋值为NULL（空指针） （NULL是C语言中的标识符常量，其值为0）

例如：

int * p = NULL;//此地址无法使用

• 小心指针越界

不超出范围访问

• 指针不使用时，置 NULL，使用前检查有效性 例如：

int * p = NULL;//指针不使用时，置 NULL
。。。。。。。
。。。。。。。
。。。。。。。
if( p != NULL)//使用前检查有效性
*p = 100;

当确认不是NULL时再使用该指针

• 避免返回局部变量的地址

七、assert断言

在编写程序过程中，需要一个提醒代码漏洞/Bug的工具，以便于程序员及时修改和完善代码 assert关键字就是这个工具

1.概念

assert 是定义在 < assert.h > 头文件中的一个宏 用于在运行时确保程序符合指定条件 若不符合条件，就报错 该宏被称为断言。

2.使用

assert(p != NULL);

若 p 为空指针，就报错；若不为空，则运行

另外 使用前记得包含头文件<assert.h> 在头文件前面可定义开关来控制 assert # include DEBUG为开 # include NDBUG为关 可随意控制开关

代码演示：（不报错）

#define DEBUG
#include<stdio.h>
#include<assert.h>

int main()
{
	int g = 100;
	int* p = &g;

	assert(p != NULL);

	*p = 1000;
	printf("%d\n\n", g);

	return 0;
}

运行结果：（不报错）

在这里插入图片描述

代码演示：（报错）

#define DEBUG//定义控制assert打开
#include<stdio.h>
#include<assert.h>

int main()
{
	int g = 100;
	int* p = &g;

	p = NULL;
	assert(p != NULL);

	*p = 1000;
	printf("%d\n\n", g);

	return 0;
}

运行结果：（报错）

在这里插入图片描述

我们可以看到打印了如下信息： Assertion failed: p != NULL, file D:\学校\C语言\QwQ\QwQ\QwQ.c, line 11 （这就是错误的具体位置）

这就是assert的好处了： 可以自动标识文件和出问题的行号

代码演示：（关闭assert）

#define NDEBUG//定义控制assert关闭
#include<stdio.h>
#include<assert.h>

int main()
{
	int g = 100;
	int* p = &g;

	p = NULL;
	assert(p != NULL);

	*p = 1000;
	printf("%d\n\n", g);

	return 0;
}

运行结果：

在这里插入图片描述

这里用 #define NDEBUG 定义控制assert关闭

可以看到，代码正常运行，未出现报错， 如果不仔细发现，是找不到错误的，这就是 asser t的好处了

综上所述，assert的好处还是很多的： 1.可以自动标识文件和出问题的行号 2.可以通过定义来随意控制开关 assert（ ） 但是要注意： assert 引入了检查，一定程度上增加了运行时间，故确定指针无问题后，可禁用 assert 来减少运行时间 另外，VS 中 Release 版本中默认优化了 assert

八、const 修饰指针

1.const 修饰变量

变量 n 被 const 修饰后，致使无法直接修改 n ，修改就会报错

代码演示：

#include <stdio.h>

int main()
{
	const int n = 10;//const 修饰变量
	n = 100;

	printf("%d\n\n", n);

	return 0;
}

运行结果：（报错）

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

这里可见： const 阻止了对变量 n 的修改，若要强行直接修改就会报错停止运行

但是，不能直接对值进行修改，能通过地址对 变量进行修改 代码演示：

#include <stdio.h>

int main()
{
	const int n = 10;//const修饰变量
	int* p = &n;//取出n的地址
	*p = 100;//通过指针对n进行修改

	printf("%d\n\n", n);

	return 0;
}

运行结果：

在这里插入图片描述

这里可以看到，n 的值确实被指针间接修改了 所以const 修饰变量后不能直接对值进行修改，但能通过地址对变量进行修改

2.const 修饰指针变量

const 修饰指针变量有两种形式 1.int * p ;(无修饰） 2.int const * p ;或const int * p ;（const放在 * 左边修饰） 3.int * const p ;（const放在 * 右边修饰）

（1）const放在 * 左边修饰

int const * p ；
const int * p ；
//二者等价

限制的是指针指向的内容（ 即 * p ） 不能通过指针变量来修改它所指向的内容 但指针变量本身的内容（ 存储的地址 ）可以改变

代码演示：（改变指针所指向的内容）（报错）

#include <stdio.h>

int main()
{
	int n = 10;

	int const* p = &n;
	//取出n的地址
	//const修饰指针变量

	*p = 100;//通过指针对n进行修改

	printf("%d\n\n", n);

	return 0;
}

运行结果：（改变指针所指向的内容）（报错）

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

代码演示：（改变指针本身内容）（不报错）

#include <stdio.h>

int main()
{
	int n = 10;
	int m = 100;

	int const* p = &n;
	//取出n的地址
	//const修饰指针变量

	p = &m;//改变 p 指针的内容

	printf("%d\n\n", *p);

	return 0;
}

运行结果：（改变指针本身内容）（不报错）

在这里插入图片描述

由以上两段代码可知：

const放在 * 左边修饰指针变量: 限制的是指针指向的内容（ 即 * p ） 不能通过指针变量来修改它所指向的内容 但指针变量本身的内容（ 存储的地址 ）可以改变

（2）const放在 * 右边修饰

int * const p ；

与const放在 * 左边修饰相反 限制的是指针变量本身的内容 不能修改指针变量本身的内容（ 存储的地址 ） 但指针指向的内容（ 即 * p ）可以改变

代码演示：（改变指针本身内容）（报错）

#include <stdio.h>

int main()
{
	int n = 10;
	int m = 100;

	int* const p = &n;
	//取出n的地址
	//const修饰指针本身内容

	p = &m;//改变 p 指针的内容

	printf("%d\n\n", *p);

	return 0;
}

运行结果：（改变指针本身内容）（报错）

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

代码演示：（改变指针所指向的内容）（不报错）

#include <stdio.h>

int main()
{
	int n = 10;

	int* const p = &n;
	//取出n的地址
	//const修饰指针本身内容

	*p = 100;

	printf("%d\n\n", n);

	return 0;
}

运行结果：（改变指针所指向的内容）（不报错）

在这里插入图片描述

由以上两段代码可知：

const放在 * 右边修饰变量： 限制的是指针变量本身的内容 不能修改指针变量本身的内容（ 存储的地址 ） 但指针指向的内容（ 即 * p ）可以改变