指针悬挂

指针悬挂

指针是C/C++语言中一种特殊的数据类型，它的值是一块内存区域的地址。使用指针要求，它的值必须是指向一块分配给你使用的地址，且使用的内存不能超过它分配时的大小。例如：

 char * p = new char[10];

这样的代码就给p分配一块有10个字节的内存，并把这块内存的开始地址放在p中。用户在使用时，必须保证引用的内存必须在以p开始到这块内存结束的范围内。

闲话少叙，说说指针悬挂。所谓指针悬挂是指指针指向了一块没有分配给用户使用的内存。指针悬挂一般由以下几种情况：

指针未初始化

这不仅仅是初学者才会犯的错误。尤其是全局指针变量，不初始化就使用的情况很正常，考虑如下代码：

 char * g_pBuffer ;
 int    g_nSize;
 void InitBuffer(int size)
 {

  g_nSize = size;
  g_pBuffer = new char[size];
 }
 
 void DumpBuffer()
 {

  CFile file;
  file.Open(filename,CFile::modeWrite);
  file.WriteHuge(g_pBuffer,g_nSize);
 }
 

这段代码如果InitBuffer只被调用一次且在DumpBUffer之前被调用自然没有问题，问题是，对于大项目中，这种函数调用的先后关系往往是很复杂的，这样就无法保证InitBuffer被先调用，在此函数被调用之前，这个指针就是一个悬挂着的指针。良好的编程习惯是：首先给指针初始化为一个0值（注意我这里没有用空值，因为空值这个术语含义不明），然后在使用的时候检查这个指针，修改后的代码如下：

 char * g_pBuffer =(char*)0;
 int    g_nSize   =0;
 void InitBuffer(int size)
 {

  if((char*)0 != g_pBuffer)
  {

   delete [] g_pBuffer;
  } 
  g_nSize = size;
  g_pBuffer = new char[size];
 }
 
 void DumpBuffer()
 {

  if((char*)0 == g_pBuffer)
  {

   InitBuffer(100);
  }
  CFile file;
  file.Open(filename,CFile::modeWrite);
  file.WriteHuge(g_pBuffer,g_nSize);
 }
 

指针拷贝后删除了指针

如果在使用指针过程中对指针进行了拷贝，然后其中一个拷贝被删除，则另外一个拷贝就成了悬挂指针，如下代码就是一个例子：

 char * g_pBuffer =(char*)0;
 int    g_nSize   =0;
 void InitBuffer(int size,char * pBuffer)
 {

  if((char*)0 != g_pBuffer)
  {

   delete [] g_pBuffer;
  } 
  g_nSize = size;
  g_pBuffer = pBuffer;
 }
 
 void DumpBuffer()
 {

  if((char*)0 == g_pBuffer)
  {

   InitBuffer(100);
  }
  CFile file;
  file.Open(filename,CFile::modeWrite);
  file.WriteHuge(g_pBuffer,g_nSize);
 }
 
 void UseBuffer()
 {

  char * pBuffer = new char[100];
  InitBuffer(100,pBuffer);
  delete []pBuffer;
  DumpBuffer();
 }
 

关注蓝色代码，在InitBuffer之后，pBuffer立刻被删除，而此时g_pBuffer还保存这个指针的一个备份，这个备份就成为一个
悬挂的指针。因此在保存备份的时候一定要小心，否则就会出问题。
类和结构中的指针悬挂
在类和结构中的指针则更容易出危险。我们假设要设计一个字符串类如下：
class CMyString
{
protected:

 int m_nSize;
 char* m_pData;
public:

 CMyString(const char * pStr);
 virtual ~CMyString();
};
CMyString::CMyString(const char * pstr)
{

 m_nSize = strlen(pstr);
 m_pData = new char[m_nSize +1];
 strcpy(m_pData,pstr);

}
CMyString::~CMyString()
{

 delete[]m_pData

}

这段代码似乎没有问题，实际上隐含了很严重的问题。考虑下面这段代码：
CMyString GetString()
{


 CMyString str1 = "haha";
 CMyString str2 = "xixi";
 CMyString str3 = str1;
 str2 = str1;

 return str3;
}

上述代码中，1、2行分别初始化了一个CMyString对象，第三行则使用str1来初始化str3，第四行则使用等于号赋值。下面对于
第三行和第四行分别说明问题。
拷贝构造函数问题
对于第三行，系统调用CMyString的拷贝构造函数来初始化str3，其调用格式等价于
CMyString str3(str1);
由于CMyString没有提供拷贝构造函数，编译器会把str1的内容原原本本的复制给str3，这样，str1.m_pData这个指针也
被复制给str3了。在函数退出时，str1首先析构（顺序和编译器有关，这里只是一个假设，其实谁先析构问题都一样），
其析构函数删除了m_pData，此时str3的m_pData就成为一个悬挂指针。当str3析构时，它试图删除m_pData必然造成一个异常。
对于GetString函数本身而言，它返回了str3对象，返回过程会创建一个CMyString临时对象，并用str3作为参数调用拷贝构造
函数，其结果和前面所述一样。
operator=问题
在第四行，程序使用=运算符给str2赋值。由于类没有提供operator =，编译器缺省实现是把str1的内容完全复制给str2，
这样导致的后果和前面是一样的。
避免指针悬挂的要点

不保存指针的拷贝，如果要保存指针指向的内容，则新分配一块大小相等的内存，把其内容完全拷贝过去。如果确实不得不
保存拷贝，必须小心关注每个拷贝的使用情况，一旦一个拷贝进行了删除，则其他拷贝必须立刻放弃使用。
包含指针的结构和类必须实现拷贝构造函数和operator=运算符，如果不愿意实现，对其赋值和构造必须
针对每个成员变量进行特殊处理。
如果结构或者类的成员变量直接或者间接的包含指针，也必须如前一条处理（例如结构中定义了string成员）
指针使用完毕并删除后，应该把指针变量的值设置为0。