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对失控指针引起的错误过程的准确观察

2024-07-01 23:54:04   224人阅读

// Listing 8.9 - Demonstrates a stray pointer
  
typedef unsigned short int USHORT;
#include <iostream>
  
int main()
{
   USHORT * pInt = new USHORT; // 声明第一个指针，分配了一块内存块（指针自身占用另一块内存块）
   *pInt = 10; // 使用指针并赋值，正确。short类型会把内存的值改成0A00，是2个字节，而不是4个字节。
   std::cout << "*pInt: " << *pInt << std::endl;
   delete pInt;  // 删除指针，正确。告诉编译器将使用该内存区域保存其它东西。
                 // 让编译器释放内存，但指针本身存在。它现在就是一个失控指针（野指针）。应该把它改成空指针 pInt=NULL;
                 // 如果删除一个指针之后，又对它删除了一次，那么程序就是不确定的。任何情况都有可能发生。只有幸运的话，程序也许会崩溃。
                 // 如果删除一个空指针，什么事情也不会发生，这样非常安全。
  
   long * pLong = new long; // 声明第二个指针，分配了一块内存块（指针自身占用另一块内存块）
                            // 但是第一个指针的内存块被清除以后，第二个指针就可以使用那块内存块了（事实也是如此）
   *pLong = 90000; // 使用指针并赋值，正确。90000 = 00 01 5F 90，实际存储为 90 5F 01 00 （小端存储，按Byte的倒序排列）
   std::cout << "*pLong: " << *pLong << std::endl;
  
   *pInt = 20;      // 使用指针并赋值，错误。因为这个指针已经被删除。20 = 00 14，内存里存储为14 00
                    // 如果对空指针赋值，程序将崩溃，这是与失控指针相比，空指针的另一个优点
  
   std::cout << "*pInt: " << *pInt  << std::endl; // 使用指针，错误，尽管打印了第一个指针期望的正确值，但其实错误，因为它已经被删除了
   std::cout << "*pLong: " << *pLong  << std::endl; // 使用指针，错误，打印结果不是第二个指针期望的值，尽管它存在内存里，但内容已被改写
   delete pLong; // 删除指针，正确。
   return 0;
}

输出结果：
*pInt: 10 // 简单
*pLong: 90000 // 简单
*pInt: 20 // 输出结果正确，但其实鸠占鹊巢使用内存，以后不保证正确，而且影响了应该正确输出的另一个变量。
*pLong: 65556 // 输出结果错误，不是期望的值，原因是失控指针pInt与正常指针pLong使用同一块内存，于是其内存的一部分数据被改写，即90 5F 00 01的低端部分被改写，改成：14 00 01 00，再变回人类正常数字的顺序，即00 01 00 14 = 65556

 

疑问1：《21天学通C++》中文版书上p157说 90000(00 01 5F 90)实际存储为5F 90 00 01 ，即按照Word长度反序排列，这应该是错误。整个过程使用VC++观察内存值，特别清楚

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继续1，如果把第一个指针的声明语句改成：
long * pInt = new long;
那么打印结果是：
*pInt: 10
*pLong: 90000
*pInt: 20
*pLong: 20 （第二个指针指向的内容与第一个指针指向的内容长度完全一致）

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继续2，如果把第一个指针的声明语句改成：
char * pInt = new char;
那么
*pInt = 10; // 只把一个字节改成 0A
使用失控指针的时候：
*pInt = 20; // 只把一个字节改成 14
最终第二个指针的值变成 00 01 5F 14 = 89876

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继续3：有空可以看看这个程序的反汇编，研究一下。


参考，关于大端小端的图，很形象：
http://www.cppblog.com/tx7do/archive/2009/01/06/71276.html

 


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