野指针和悬空指针详解

野指针

野指针是指没有被初始化或指向未知、随机内存区域的指针。这种指针从未指向一个合法的内存地址，因此是完全不可预测的，可能指向任意地址。

出现情形

未初始化的指针：声明指针变量但未赋值，使其指向随机地址。

非法的指针运算：指针算术操作导致越界，指针指向无效区域。

int* p;   //野指针 未初始化
int arr[5];
int* p1=arr+10;// 野指针 指向未知的内存

悬空指针

悬空指针是指向已被释放或超出作用域的内存区域的指针。此类指针原本指向有效的内存或对象，但当该内存被释放或对象生命周期结束后，指针依然指向这块无效的内存区域。

出现情形

指向内存被释放：指针被free或者delete后未及时置空

delete或者free是释放指针指向内存  指针本身并未被处理

int* p=new int(10);
cout<<p<<endl;
delete p;
cout<<p<<endl;     /*delete后应该及时置空*/

可以看到虽然delete后指针对象仍然存在，但是指针已经失效，内存已被释放

指向已销毁的局部变量：函数内部的局部变量地址在函数返回后被销毁，指向它的指针就成为悬空指针 

int* test()
{
    int temp=10;  
    return &temp;
}

int*p =test();      //虽然返回了一个指针，但是这个指针已经失效因为 脱离作用域外对象销毁内存释放

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
	int *p;
	{
		int a = 10; 
		p = &a;        //a脱离作用域销毁内存释放
	}
	cout << p << endl;  //p虽然有值但是指针已经失效
	return 0;
}

悬空指针危害

1. 未定义行为

• 使用悬空指针访问或修改数据会导致未定义行为。因为指向的内存已经被释放，系统可能将该内存分配给其他对象或进程，导致不可预测的错误，包括数据篡改、程序崩溃等。

2. 程序崩溃

• 访问悬空指针可能导致程序试图访问无效的内存区域，从而触发操作系统的保护机制，导致程序崩溃。这种崩溃有时表现为段错误（Segmentation Fault）。

3. 数据损坏

• 如果悬空指针指向的内存被重新分配给其他变量或对象，程序可能无意中修改这些新的数据，导致数据污染或数据损坏。这类错误难以追踪和调试，因为它们可能表现为数据的异常变化，而并非立即崩溃。

4. 内存泄漏

• 当悬空指针存在时，程序员可能会误以为该指针仍然指向有效的内存，从而导致重复释放。重复释放一个已经被释放的内存块通常会导致未定义行为，甚至可能造成双重释放漏洞（Double Free Vulnerability）。

野指针和悬空指针编译器不会报错我们如何解决内存问题

点这里：C++内存泄漏检查工具——Valgrind