【转帖】野指针，以及c++中的野指针[基础讲座]

huangyhg

这是我在学校论坛上发表的一篇帖子，针对初学者的基础讲解。

什么是野指针？
  一个母亲有两个小孩(两个指针)，一个在厨房，一个在卧室，(属于不同的代码块，其生存期不同)母亲让在厨房的小孩带一块蛋糕(指针指向的对象)给在卧室的小孩，这样在卧室的孩子才肯写作业。但这个在厨房的小孩比较淘气，他在走出厨房时自己将蛋糕吃了，没能带出来。而在卧室的没有吃到蛋糕，所以不肯完成他的作业。结果母亲却不知道卧室的孩子没有吃到蛋糕，还以为作业完了。结果第二天她就被老师召唤到办公室了。。。。。。。。事情麻烦了。
  这样，那个在卧室的孩子就是野指针了，因为他没有得到应得的蛋糕，不能完成母亲交给他的作业。
  这就是c中所讲的野指针。上面的小剧本不过演示了一种最基本的野指针的形成过程。更容易出现的情形是coder在编码时，大意之下使用了已经free过的指针。
  对于年轻点的经验欠缺的coder来说是比较容易犯的错误，经验老到的程序员或者慎重采取成对编程的形式避免这种失误，或者使用引用计数器防止形成野指针。
  总之，在c中，野指针也许性子野，但是控制起来也是有章可循。然而事情在c++中出现了变化。
  coder们面临更大的麻烦了。c++程序员无可避免的要写很多这样那样的类。谁让c++是面向对象的呢？
  我们在写类的时候难免要在构造函数中用new给类的指针数据成员分配内存。这本来没什么，动态分配内存是一种很常见的基本操作，我们在学数据结构时经常这么做，不是么？
  但是伙计，事情并非这么简单。类是一种高级的用户自定义数据类型，看起来和结构、枚举这样的用户自定义类型没啥太大差别。如果你这样认为。。。。那你会死的很惨。类太复杂了，普通情况下使用类的对象并没有太大的问题，但是，当你要复制一个对象时，问题就来了。
  比如我们知道，你要用一个对象初始化另一个对象时，c++是按位进行拷贝的(在某些情况下会使用默认生成的拷贝构造函数，而不是按位拷贝)，即在内存里创建了初始化源对象的一个完全相同的拷贝。这在多数情况下已经足够了。但是，当你的对象在创建时为每个指针成员分配内存，也就是说类中有成员指向堆中的一块内存。当你的对象创建好后，类也将对象的指针成员指向了一块内存。如果你用这个对象去初始化另一个对象时，被初始化的对象和初始化的对象完全一样。这意味着，他们指向同一块内存，而不是重新为被初始化的对象分配内存。
  这样麻烦就大了。如果一个对象销毁了，那么分配的内存也就销毁了(别忘了，类是有析构函数的，它负责在对象销毁时，释放动态分配的内存。难道你说你不在类中写上析构部分？那么可怜的孩子，那你就走向了另一个深渊，当你的程序运行数小时之后，系统会告诉你，内存不够用了。。。想象一下把你的程序用在腾讯的服务器上。。。。。)，另一个对象就残缺不全了，这就像一对连体婴儿，他们共用了一部分器官，心脏或者肝脏。要救活一个，就牺牲了另一个。一个得病了，另一个也要遭殃。
  可以说，这就是c++中更加变态的野指针。
  什么？你说我不用对象初始化对象？那么我们会不会将一个对象作为变元传递给函数呢？我们很多时候都这样做。有时我们不得不将对象按值传递给一个函数，但是你要知道，按值传递是什么意思？它的意思就是，把实参的一个拷贝交给函数使用。这和刚才的初始化没什么两样，多数情况是按位拷贝，函数体内的对象与外面的对象的指针将指向同一块内存，即便在函数中的对象没有对这块内存进行过操作，但是当函数结束时。。。。析构函数将会被调用。。。。。。。。
    还有一种与之相反的情况。。。 当你想要把一个在函数内的对象值返回给外面的对象时，这时候，函数内的对象会被析构。。。。同样一块内存被释放了两次。其后果是不可预见的。

    当你把一个对象的值赋给另一个对象时，如果你没有重载赋值运算符，那么也可能会导致按位拷贝（当调用编译器生成的构造函数时一样会出问题）。最终产生一个野指针(一个隐藏在类内的毒瘤)，或者释放同一块内存多次。
   
    看到了么？害怕了么？是不是感到C++到处都是陷阱呢？不但有陷阱，到处都是危险品。所有c中的疑难问题，到了c++就成了一般问题了。好了不废话了，我们继续讲讲解决之道。

    对于最后的这种赋值的情况，我们只有通过重载赋值运算符才能解决，也就是避免按位拷贝。
    至于前面的都属于初始化，概括下来就是三种情况：
    1.当一个对象初始化另一个对象时，例如在声明中；
    2.把所创建的对象拷贝(按值)传递给一个函数时；
    3.生成临时对象时，最常见的就是函数的返回值。
    解决初始化时的按位拷贝问题(嗯嗯，可以明确地说，如果这个类的基因中没有任何虚的东西(虚基类，虚函数)，它就会按位，但是不按位也会出同样的问题，所以对我们来说没什么区别)，我们通过创建拷贝构造函数来解决。
  基本的拷贝构造函数形式为：
    classname (const classname &o)
          {
                //body here
          }
拷贝构造函数就是针对这个问题而设计的。
  恩，大家都明白了吧？不要让你的对象都变成可怜的连体人啊~~~~