C/C++ 避免空指针解引用的方法

在 C/C++ 中，空指针解引用是一个常见的问题，它会导致程序崩溃或未定义行为。

为了避免这种情况，可以采取以下几种方法来确保指针在使用前是有效的：

1. 初始化指针

确保所有指针在使用前都被初始化。未初始化的指针可能包含任意值，尝试解引用这样的指针是危险的。

int* ptr = nullptr; // 使用 nullptr 初始化指针

2. 检查指针是否为空

在解引用指针之前，总是检查它是否为空。

if (ptr != nullptr) {  
    // 现在可以安全地使用 ptr  
}

3. 使用智能指针

C++11 引入了智能指针，如 std::unique_ptr 和 std::shared_ptr，它们可以自动管理内存，并在尝试解引用空指针时提供更安全的操作。

#include <memory>  

void fun() {
  std::unique_ptr<int> ptr = std::make_unique<int>(10);  
  if (ptr) {  
    // 安全地使用 ptr  
  }
}

4. 断言

在开发阶段，使用断言来确保指针不为空可以帮助快速发现错误。

#include <cassert>  

void fun(int* ptr) {
  assert(ptr != nullptr);  
  // 使用 ptr
}

5. 使用引用而非指针

如果可能，使用引用而非指针。引用必须引用一个具体的对象，因此不存在“空引用”的问题。

int value = 10;  
int& ref = value; // ref 必定引用一个有效的对象

6. 异常处理

在可能抛出异常的函数或方法中使用指针时，确保在异常发生时指针处于有效状态，或者在捕获异常后重新检查指针的有效性。

7. 编译器警告和工具

利用编译器的警告和静态分析工具来帮助识别潜在的空指针解引用问题。许多现代编译器和工具都能识别出这类问题。

8. 设计接口时考虑空状态

设计函数或类的接口时，明确考虑如何处理空指针的情况，例如通过返回错误码或使用可选类型（如 std::optional）。

通过以上方法，可以有效地避免在 C/C++ 程序中因空指针解引用而导致的问题。

更进一步地，可参见如下详细介绍：

1. 避免空指针解引用
2. 注意逻辑表达式内的空指针解引用
3. 不可解引用未初始化的指针
4. 不可解引用已失效的指针
5. 避免无效的空指针检查
6. 不应重复检查指针是否为空
7. 不应使用非零常量对指针赋值
8. 不应使用常量 0 表示空指针
9. 在 C++ 代码中用 nullptr 代替 NULL
10. 指针不应与 false 比较大小
11. 指针不应与 '\0' 等字符常量比较大小
12. 指针与空指针不应比较大小
13. 不应判断 this 指针是否为空
14. 禁用 delete this
15. 释放指针后应将指针赋值为空或其他有效值