崩溃或分段故障＆＃x27;当数据复制/扫描/读取到非初始化的指针时

Question

这个问题应用作所有常见性问题的参考：

当我将/复制/扫描数据分配到非初始化指针的地址时，为什么我会得到意外的行为，通常是神秘的崩溃或“分段错误”指向？

示例：

int *ptr;
*ptr = 10; // Crash here!

char *ptr;
strcpy(ptr, "Hello, World!"); // Crash here!

char *ptr;
scanf("%s", ptr); // Crash here!

Answer 1

指针是一种特殊类型的变量，它只能包含另一个变量的地址。它不能包含任何数据。您不能“将/存储数据复制到指针中” - 这没有任何意义。您只能将指针设置为指向其他地方分配的数据。

这意味着，为了使指针有意义，它必须始终指向有效的内存位置。例如，它可以指向堆栈上分配的内存：

{
  int data = 0;
  int* ptr = &data;
  ...
}

或在堆上动态分配的内存：

int* ptr = malloc(sizeof(int));

在初始化指针之前，使用指针始终是一个错误。它尚未指向有效的内存。

这些示例都可能导致程序崩溃或其他类型的意外行为，例如“分割故障”：

/*** examples of incorrect use of pointers ***/

// 1.
int* bad;
*bad = 42;

// 2.
char* bad;
strcpy(bad, "hello");

相反，您必须确保指针指向（足够）分配的内存：

/*** examples of correct use of pointers ***/

// 1.
int var;
int* good = &var;
*good = 42;

// 2.
char* good = malloc(5 + 1); // allocates memory for 5 characters *and*  the null terminator
strcpy(good, "hello");

---

请注意，您还可以将指点设置为指向通过让其指向 null ，定义明确的“无处”。这使其成为 null指针，这是一个指针，可以保证不要指向任何有效的内存。这与使指针完全非专业化不同。

int* p1 = NULL; // pointer to nowhere
int* p2;        // uninitialized pointer, pointer to "anywhere", cannot be used yet

但是，如果您尝试访问由空指针指向的内存，则可能会遇到类似的问题，就像使用非初始化的指针：崩溃或分段故障一样。在最好的情况下，您的系统会注意到您正在尝试访问地址为空，然后引发“无效指针异常”。

NULL指针异常错误的解决方案是相同的：您必须将指针设置为在使用之前指向有效内存。

---

进一步阅读：

指向无效数据的指针
如何使用Pointers从其他函数中访问本地变量？

可以在其范围之外访问局部变量的内存吗？<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< /a>

分割故障和原因
什么是分段故障？
为什么要这样做当写作用“ char *s”初始化的字符串时，我会得到一个细分错误，但不是“ char s []”？
char s [ ]和char *s？
确定的分割故障的常见原因列表

态

Answer 2

1. 指针仅指向内存位置。您创建了一个指针，但还没有绑定到内存位置。 strcpy 希望您通过两个指示器（第一个指向必须是constand ），指向两个字符阵列，如此签名：

     char * strcpy（char *目的地，const char * source）;
    

   示例用法：

     char* ptr = malloc（32）;  
   strcpy（PTR，“ Hello World”）；
    

     char str [32];  
   Strcpy（Str，“ Hello World”）；
    

2. 您可以尝试尝试以下代码段以读取字符串直到达到newline字符（*您还可以添加其他空格字符，例如“％[^\ t \ n] s“ ”（ tab，newline ）或“％[^ \ t \ n] s“ （ space，tab，newline ））。

     char *ptr = malloc（32）;
   scanf（“％31 [^\ n]”，ptr）;
    

   （在现实生活中，不要忘记从 scanf（）！！）

   检查返回值，

Answer 3

学习C时经常发生的一种情况正在尝试使用单个引号来表示字符串文字：

char ptr[5];
strcpy(ptr, 'hello'); // crash here!
//            ^     ^   because of ' instead of "

在C，'H'是单个字符的文字，而“ H” 是包含'H'的字符串字符串和null终结者 \ 0 （即2个char数组）。另外，在C中，字符的类型是 int ，即 sizeof（'h'）等于 sizef（int），而 sizeof（char）是 1 。

char h = 'h';
printf("Size: %zu\n", sizeof(h));     // Size: 1
printf("Size: %zu\n", sizeof('h'));   // likely output: Size: 4

Answer 4

为了制作字符串的可修改副本，而不是使用 malloc ， strlen 和 strcpy ，POSIX C库具有一个方便的功能，称为 strdup 在＆lt; string.h＆gt; 中，该>将返回带有分配的存储持续时间的传递的null终止字符串的副本。使用后，应使用免费发布指针：

char* ptr;
ptr = strdup("hello world");
ptr[0] = 'H';
puts(ptr);
free(ptr);

Answer 5

发生这种情况是因为您没有为 Pointer char* pr* ptr 分配内存。
在这种情况下，您必须为指针分配内存。一种方法是使用functions malloc（） and calloc（） ：

char* ptr;
ptr = malloc(50); // Allocate space for 50 characters
strcpy(ptr, "hello world");

当使用**时， 动态分配内存。 ptr 不要忘记分配给*ptr 的 deallocation memory 。这可以使用 free（）函数完成。

free(ptr); // Deallocating memory
// Size of dynamically allocated memory can be changed by using realloc()

char *tmp = realloc(ptr, 100); // Allocate space for 100 characters
if (!tmp) {
    // Reallocation failed, ptr not freed
    perror("Resize failed");
    exit(1);       
}
else {
    // Reallocation succeeded, old ptr freed
    ptr = tmp;
}

在大多数情况下，由于内存分配中的错误或阵列中的误差发生在结合情况下。