ポインターがC言語で有効かどうかを判断する方法

ヌルは本質的に空のアドレスへのヌルポインターであり、無効な意味ではありません。 ptr == nullのみに依存して、ポインターが有効であることを判断するだけでは、非初期化、解放、または境界メモリから外れをキャプチャするのに十分ではありません。より信頼性の高い妥当性チェック戦略には、メモリの割り当て後の返品値のチェック、メモリの解放後にポインターをヌルに設定し、機能パラメーターのヌルをチェックし、アサーションを使用し、優れたプログラミング習慣を開発します（ポインターの初期化、妥当性のチェック、解放後のNULLに設定し、ポインタの操作に注意してください）。

C言語のヌルポインター：真実とtrap

多くの初心者（一部の退役軍人でさえ）はptr == NULLを使用することですべてのポインター有効性チェックを処理できると考えています。このアイデアはあまりにも素朴です！この記事では、 NULLポインターの本質と、ポインターの妥当性を判断するためにptr == NULLのみに依存することが多い理由を詳細に調べます。それを読んだ後、あなたはC言語ポインターの根本的なメカニズムをより深く理解し、より堅牢でエラーが発生しやすいコードを書くことになります。

ヌルの性質

NULL魔法の魔法の価値ではなく、本質的にマクロであり、通常は(void *)0と定義されます。これは、 NULLが空のアドレスへのヌルポインターであることを意味します。重要なのは、「空のアドレス」自体が必ずしも「無効」を意味するわけではないことです。オペレーティングシステムは、たとえばカーネルやシステムの呼び出しなど、特定のアドレス領域を予約する場合があります。これらのアドレスにアクセスしようとすると、プログラムのクラッシュ、システムの不安定性、さらにはセキュリティの脆弱性など、想像を絶する結果が得られます。

なぜptr == NULLが十分ではないのですか

問題は、 ptr == NULLがポインターが空のアドレスを指すかどうかのみを決定することです。ポインターが初期化されているかどうか、それが解放されたメモリを指すか、または外れたメモリを指すかを区別することはできません。これらの状況もプログラムエラーを引き起こしますが、 ptr == NULL検出できません。

例えば：

 <code class="c">#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { int *ptr; // 未初始化的指针if (ptr == NULL) { printf("ptr is NULL\n"); // 这条语句会执行，但ptr并非安全可用的} // 尝试访问未初始化的指针*ptr = 10; // 这行代码很危险！可能导致程序崩溃int *ptr2 = (int *)malloc(sizeof(int)); free(ptr2); // 释放内存*ptr2 = 20; // 使用已释放的内存，程序行为未定义，可能崩溃或出现奇怪的结果return 0; }</stdlib.h></stdio.h></code>

このコードでは、 ptr NULLですが、初期化されておらず、直接使用すると未定義の動作が発生します。 ptr2最初は効果的ですが、リリース後に再度使用することも危険です。 ptr == NULLこれらのエラーをキャッチできません。

より信頼性の高いポインター妥当性チェック

それでは、ポインターの妥当性をより確実に確認するにはどうすればよいですか？答えは、特定の状況に応じてさまざまな戦略を採用します。

• 動的に割り当てられたメモリの場合： malloc 、 calloc 、またはreallocの後、 NULLかどうかを確認する必要があります。 NULLが返された場合、それはメモリの割り当てが失敗したことを意味します。メモリを解放した後、ポインターをNULLにすぐに設定して、ぶら下がっているポインターエラーを防ぎます。
• 関数パラメーターの場合：関数がポインターパラメーターを受信した場合、ヌルポインターの規制によるプログラムのクラッシュを避けるために、ポインターが関数本体内にNULLであるかどうかを確認する必要があります。
• グローバルまたは静的変数の場合：プログラムが開始されたときに、通常、グローバルまたは静的変数がNULL （またはデフォルト値）に自動的に初期化されるため、 NULL明示的にチェックする必要はありません。ただし、使用する前に、指し示すメモリが有効かどうかを確認してください。
• アサーションの使用を検討してください。デバッグフェーズでは、 assertマクロを使用してポインターの妥当性を確認できます。 assert(ptr != NULL);アサーションが失敗した場合、プログラムはエラーメッセージを終了して印刷します。

経験について話します

Cコードを書くとき、ポインターは両刃の剣です。ポインターに熟練して、効率的でエレガントなコードを書くことができます。しかし、注意していない場合は、ポインタートラップに陥ります。優れたプログラミングの習慣を開発することが重要です。

• 常にポインターを初期化します。
• ポインターを使用する前に、その有効性を慎重に確認してください。
• メモリが解放されたら、すぐにポインターをNULLに設定します。
• ポインター関連の問題を迅速に発見および解決するために、デバッグツールを最大限に活用します。
• ポインター算術を使用して、路面外のアクセスを避けるために注意してください。

要するに、ポインターの有効性を判断するためにptr == NULLだけに依存するだけでは十分ではありません。ポインター関連のエラーを効果的に回避し、より安全で信頼性の高いCコードを作成するには、特定の状況に従って複数の方法を組み合わせる必要があります。何千年も船を航海するように注意してください！

以上がポインターがC言語で有効かどうかを判断する方法の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。