什麼讓你對C/C++如此恐懼？

晦澀的語法？還是優秀IDE的欠缺？
我想那都不是問題，最多的可能是一個類似這樣的錯誤：

段錯誤（Segmentation fault）

這是新手無法避免的錯誤，也是老手極力迴避也經常遇到的錯誤。
本篇，試圖簡略地剖析一段會引發這個錯誤的程式，帶來一些啟發。

先看兩份程式碼，一份是錯誤的.

錯誤程式碼

#include "string.h"
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

void func1(char ** dest,char * src,int n) {
    (*dest) = (char
 
*)malloc(sizeof(char)*n);
    strcpy(*dest,src);

}

int main(int argc,char** args) {
    char ** p = NULL;
    char str[] = "foreach_break";
    int len = sizeof(str);
    printf("%d\n",len); 
    func1(p,str,len);   
    printf("%s\n",*p);
    free(p);
    p = NULL;
}

正確程式碼

#include "stdio.h"
 

#include "string.h"
#include "stdlib.h"


void func1(char ** dest,char * src,int n) {
    (*dest) = (char*)malloc(sizeof(char)*n);
    strcpy(*dest,src);

}

int main(int argc,char** args) {
    char * p = NULL;
    char str[] = "foreach_break";
    int len = sizeof(str);
    printf("%d\n",len);
    func1(&p,str,len);
    printf
 
("%s\n",p);
    free(p);
    //p = NULL;
}

程式碼意圖來自技術問答中的一個huffman樹不能執行的問題。
當然，我剝離掉了大部分關於huffman的部分，並稍加改動。

它們最大的不同：
錯誤程式碼：

char ** p = NULL;
func1(p,str,len);

正確程式碼：

char * p = NULL;
func1(&p,str,len);

也許你會奇怪，你看到“正確”的程式碼中居然註釋了這行：

//p = NULL;

引數傳遞

同時，可能有人會覺得指標char ** p向函式func1傳遞*p，與指標char * p向函式func1傳遞&p沒什麼不同啊？

嗯。這種想法也很有慣性，因為C語言沒有類似這樣的函式宣告：
void func(int &)

同時，對char * p作&p操作不也得到個char **嗎？

執行程式

那麼，我們看看程式自己怎麼說？

如果你經常遇到段錯誤，希望你仔細看明白上面的圖在說什麼。

野指標

所謂野指標，就是很野的指標，你不知道它指向了哪個地址，也不知道對這個地址取值是否會出錯，但，野指標也是指標，有一個存放它的記憶體地址.

正確的程式碼中，存放指標p的地址是0x7fffffffddc0;
錯誤的程式碼中，存放指標p的地址是0x7fffffffdd78；

零指標

所謂零指標，就是指向了0x0的指標.對這個0x0取值是否會出錯呢？你想一想.

懸浮指標

你對於在正確的程式中註釋了p = NULL而感到不解？
其實這沒什麼，取決於這個指標p在後續程式碼中怎麼使用.

free(p);

這句程式碼的執行，會釋放掉指標p所指向的記憶體地址，歸還給作業系統.
當然前提是這個地址確有所指、你也有權訪問它.

p = NULL;

這句程式碼的執行，是讓指標p指向了0x0，變回了空指標.

雖然它指向的記憶體已經被釋放，但是它還指向那個地址.

這就是懸浮指標，指向的地址已經不可用確還指向，就不是確有所指.

由於我們的main函式即將執行完畢，所以在它返回後，存放空指標p的地址會被釋放.

因為指標p是main函式的一個臨時變數.

所以我們可以毫無顧慮的註釋掉p = NULL.

記憶體洩露

另外，如果free(p)沒有被執行，而先執行了p = NULL，那麼p原來指向的記憶體空間可能就無法被正確釋放，如果再也沒有其它的引用指向了那塊地址，那塊地址就被遺忘在那裡，同時不能被回收.

這個，叫記憶體洩露 （Memory Leak）.

接著看程式

現在，我們來看看函式func1的呼叫。

首先，是C程式碼：

然後是兩段程式碼的對比：

你應該已經看出了差別。

錯誤的程式碼的dest引數傳入了0x0.

接著是執行：

(*dest) = (char*)malloc(sizeof(char)*n);

這句程式碼在進行（*dest）時就會發生段錯誤.

究其原因，就在於char ** p = NULL讓p變成了零指標，*p相當於對0x0這個地址取值.

應用程式啟動時，作業系統會建立一個程序（process），這個程序擁有自己獨立的地址空間，稱作虛擬地址空間（virtual memory space）.

0x0在這個空間中，不能被訪問.

試圖訪問一個不能被訪問的空間，就會段錯誤.

總結

段錯誤的一種，我們探索完畢.
現在你知道以下兩種操作的含義了嗎？

/* p指向的地址，對其取值，如果這個地址有東西，也有權取，沒問題.*/
char ** p -> *p; (1)
/* 存放p的地址，或者指向p的引用，這個地址必然有東西,所以沒問題*/
char * p -> &p   (2);

本篇結束.