（C语言内存十九）C语言野指针以及非法内存操作

野指针

如果一个指针指向的内存没有访问权限，或者指向一块已经释放掉的内存，那么就无法对该指针进行操作，这样的指针称为野指针（Wild Pointer）。

指向没有访问权限的内存

请看下面的代码：

#include <stdio.h>
int main(){
    char *str;
    gets(str);
    puts(str);
    return 0;
}

在GCC下运行，输入一个字符串后会提示段错误（Segment Fault）。在VS下运行，输入一个字符串后会提示类似下面的错误：

这是因为，str 是局部变量，它的值是不确定的，是随机的，不知道指向哪块内存。一般情况下，这块内存要么没有访问权限，要么还没有分配，当 gets() 函数试图将读取到的字符串写入这块内存时，必然会发生错误。

当然，如果足够幸运的话，str 也可能恰好指向一段分配好的、并且有读写权限的内存，程序就运行成功了，但这是小概率事件，一般不会发生。

指向释放掉的内存

请继续看下面的代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main(){
    char *str = (char*)malloc(20*sizeof(char));
    strcpy(str, "C语言123456");
    puts(str);
    free(str);
    if(str){
        puts(str);
    }
    return 0;
}

运行程序，第一次输出C语言123456，第二次输出的是乱码或者什么也不输出。这是因为，free() 只是释放掉了动态分配的内存，但并未改变 str 的值，str 的值不是 NULL，它仍然指向被释放掉的内存，所以会执行 if 语句里面的 puts() 函数。但由于此时的内存已经被释放掉了，原来的字符串已经不在了，所以输出的数据是未知的。

这就提醒我们，使用 free() 释放内存的同时要将指针置为NULL，否则下次就无法判断指向的内存是否有效。

还有一种情况是函数外部指针指向函数内部的变量、数组等，请看下面的代码：

#include <stdio.h>
void func(char **pp);
int main(){
    char *pstr;
    func(&pstr);
    puts(pstr);
    return 0;
}
void func(char **pp){
    char arr[] = "C语言";
    *pp = arr;
}

arr 数组在栈上分配内存，字符串"C语言"就存储在这里，func() 函数运行结束后，这块内存被释放掉，但是函数外部的 pstr 仍然指向这里，所以执行puts(pstr);时，输出结果是未知的。

规避野指针

要想规避野指针，就要养成良好的编程习惯：

1. 指针变量如果暂时不需要赋值，一定要初始化为NULL，因为任何指针变量刚被创建时不会自动成为NULL指针，它的缺省值是随机的。

2. 当指针指向的内存被释放掉时，要将指针的值设置为 NULL，因为 free() 只是释放掉了内存，并为改变指针的值。