C程序中可怕的野指针

一、疑问点
指针是C语言一个很强大的功能，同时也是很容易让人犯错的一个功能，用错了指针，轻者只是报个错，重者可能整个系统都崩溃了。下面是大家在编写C程序时，经常遇到的一种错误的使用方法，也许在你的学习和工作中就是这样用的，很危险。实例程序如图1所示：


图1 实例程序
这段程序比较简单，str1指向的内存区域存放了一个字符串“123”，把“123”赋值到str2指向的内存区域，编译时会给出一个告警：
local variable 'str2' used without having been initialized
意思是说，“str2”这个变量没有初始化。我们可以不理会这个告警，并且继续运行程
序，但是“str2”在定义时没有给初值，是一个野指针，程序运行的结果可能是非常可怕的。下面我们来详细分析下，野指针的可怕之处。

二、可怕的野指针
我们程序中的
strcpy(str2 , str1);
printf("str2指向的字符串是 %s",str2);
这两行代码注释掉，然后运行程序，看看str2输出的值是多少。
运行结果如下：

可见str2被系统赋予一个值3435973836，3435973836是一个内存的地址，也就是指针str2指向这段内存，这段内存上保存的数据可能是其他某个程序的数据，例如保存着“hello world!”，如图2所示，也可能什么数据也没有。


图2 其他程序的重要数据

如果这段内存保存着其他程序的重要数据，通过strcopy函数将“123”复制给了这段内存，也就是修改了这个重要数据，这段内存保存的数据变成了“123lo world!”，如图3所示，那么其他程序可能就崩掉了！


图3 其他程序的重要数据被改写

三、避免野指针的方法
为了防止野指针带来的灾难，建议指针在定义时给一个初值，比如“NULL”，意思是不指向任何内存地址。然后再使用malloc函数给指针分配一块存储空间。修改的程序如图4所示:


图4 避免野指针的改法程序

在定义str2时赋予初值“NULL”，这样str2就不会指向任何内存。再通过malloc函数，申请一段空的内存区域，也就是没有任何程序使用的内存区域，让str2指向这段空的内存区域，如图5所示，此时再把“123”赋值到这段空的内存区域，这样就安全了。程序的最后，再主动释放掉这段内存区域，让str2再次不指向任何区域。


图5 系统分配的内存区域

运行结果如图6所示：


图6 运行结果

由结果可见，系统分配的没有任何其他程序使用的内存地址是“2428680”。