「程序员面试」一文搞懂野指针、悬空指针、空指针和内存泄漏，附代码示例！
野指针、悬空指针、空指针和内存泄漏是内存管理中四个重要概念。
野指针：指针变量未被初始化，或者被赋予了一个随意的、无效的地址值。它指向的内存区域可能是随机的，使用野指针会导致程序出现不可预测的行为，如程序崩溃或数据损坏
悬空指针：指针原来指向的内存已经被释放（例如通过free函数），但指针本身没有被置为NULL，仍然保存着之前内存的地址。再尝试访问这个指针所指向的已释放内存，就会产生错误。
空指针：一个特殊的指针值，它不指向任何有效的内存地址。C语言中通常用NULL表示，可用于初始化指针变量，或者在指针不指向有效地址时作为一个明确的标识。对空指针进行解引用操作是不允许的，会导致程序出错。
内存泄漏：指程序在动态分配内存（例如使用malloc、calloc等函数）后，没有释放这些内存，导致这些内存块在程序运行过程中一直被占用，无法被操作系统重新利用。随着程序的运行，内存泄漏会逐渐消耗系统内存，导致程序性能下降甚至系统崩溃。
总结，野指针和悬空指针指向无效内存（通常可以统一称为野指针），空指针则明确不指向任何内存，而内存泄漏则是未释放的有效内存，三者均可能导致程序错误和性能问题。
野指针代码示例
#include <stdio.h>
int main() {
int *wild_ptr;
// 没有初始化wild_ptr，它是野指针
// 下面这行代码可能会导致错误，因为wild_ptr指向的位置不确定
*wild_ptr = 5;
return 0;
}
在这个例子中，指针wild_ptr没有被初始化就进行解引用操作，它指向的位置是不确定的，可能会导致程序崩溃或者出现不可预期的行为。
空指针代码示例
#include <stdio.h>
int main() {
int *null_ptr = NULL;
// 下面这行代码会导致程序出错，因为不能对空指针解引用
*null_ptr = 10;
return 0;
}
悬空指针代码示例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
int *ptr = (int *)malloc(sizeof(int));
*ptr = 10;
free(ptr);
// ptr现在是悬空指针，下面的操作会导致未定义行为
*ptr = 20;
return 0;
}
在这里，通过free函数释放了指针ptr所指向的内存空间，之后ptr就变成了悬空指针。再对ptr进行解引用操作是不合法的，会导致未定义行为。
内存泄漏代码示例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void func() {
int *leak_ptr = (int *)malloc(sizeof(int));
*leak_ptr = 5;
// 没有释放leak_ptr所指向的内存，产生内存泄漏
}
int main() {
memory_leak_function();
// 函数调用结束后，之前分配的内存没有被释放
return 0;
}
在func函数中，动态分配了一块内存给指针leak_ptr，但是在函数结束时没有释放这块内存。这样，每次调用该函数，就会有一块内存被占用而无法回收，造成内存泄漏。如果频繁调用，会导致程序内存占用越来越大，最终可能耗尽系统资源。
面试建议
- 对于野指针、悬空指针、空指针和内存泄露，是我们开发过程中经常会遇到的问题，一定要理解其原理以及如何规避。这是计算机非常重要的基础知识。
- 在移动端开发过程中，内存泄漏是一个常见的问题，可能导致应用性能下降或崩溃。
以下是几种常见的内存泄漏场景
使用闭包（closure）时，如果闭包强引用了外部对象，而外部对象又强引用了闭包，就会形成循环引用，导致内存无法释放。
在使用资源（如图像、视频或数据库连接）时，如果没有在不需要的时候释放它们，可能会导致内存泄漏。
如何规避内存泄漏：
使用弱引用：避免循环引用。
资源管理：确保在不需要时释放大型资源。
使用内存分析工具：如 Android Profiler 或 Xcode Instruments，帮助检测内存泄漏。
