野指针安全论

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野指针，也就是指向不可用内存区域的指针。通常对这种指针进行操作的话，将会使程序发生不可预知的错误。但是，我在文中要说的，就是野指针的“安全”使用方法以及其内部的原因。

作者：ghost 来源：CSDN 2007年9月24日

关键字：

关于成员函数CTestClass::Function的补充说明

这个函数是一个普通的成员函数，它在编译器的处理下，会成为类似如下的代码：

void Function( const CTestClass * this ) // ①
{
    printf("This is a test function.\n");
}

那么p->Function();一句将被编译器解释为：

Function( p );

这就是说，普通的成员函数必须经由一个对象来调用（经由this指针激活②）。那么由上例的delete之后，p指针将会指向一个无效的地址，然而p本身是一个有效的变量，因此编译能够通过。并且在编译通过之后，由于CTestClass::Function的函数体内并未对这个传入的this指针进行任何的操作，所以在这里，“野指针”便成了一个看似安全的东西。

然而若这样改写CTestClass::Function：

void CTestClass::Function( void )
{
    m_nInteger = 0;
}

那么它将会被编译器解释为：

void Function( const CTestClass * this )
{
    this->m_nInteger = 0;
}

你看到了，在p->Function();的时候，系统将会尝试在传入的这个无效地址中寻找m_nInteger成员并将其赋值为0，剩下的我不用说了——非法操作出现了。

至于virtual虚函数，如果在类定义之中将CTestClass声明为虚函数：

class CTestClass
{
public:
    // ...
    virtual void Function( void );
};

那么C++在构建CTestClass类的对象模型时，将会为之分配一个虚函数表vptr（可以从sizeof看出来）。vptr是一个指针，它指向一个函数指针的数组，数组中的成员即是在CTestClass中声明的所有虚函数。在调用虚函数的时候，必须经由这个vptr，这也就是为什么虚函数较之普通成员函数要消耗一些成本的缘故。以本例而言，p->Function();一句将被编译器解释为：

(*p->vptr[1])( p ); // 调用vptr表中索引号为1的函数（即Function）③

上面的代码已经说明了，如果p指向一个无效的地址，那么必然会有非法操作。

备注：

①关于函数的命名，我采用了原名而没有变化。事实上编译器为了避免函数重载造成的重名情况，会对函数的名字进行处理，使之成为独一无二的名称。
②将成员函数声明为static，可以使成员函数不经由this指针便可调用。
③vptr表中，索引号0为类的type_info。

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