Dangling, Void, Null และ Wild Pointers ใน C/C++

Dangling Pointer

Dangling pointer คือ pointer ที่ชี้ไปยังตำแหน่งหน่วยความจำที่ถูกปล่อย (หรือลบ) แล้ว มีหลายวิธีที่ pointer กลายเป็น dangling pointer

Function Call

Pointer ที่ชี้ไปยังตัวแปร local จะกลายเป็น dangling เมื่อตัวแปร local ไม่ใช่ static

int *show(void) {
    int n = 76; /* ... */
    return &n;
}

ผลลัพธ์

Output of this program will be garbage address.

De-allocation of memory

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main() {
    float *p = (float *)malloc(sizeof(float));
    //dynamic memory allocation.
    free(p);
    //after calling free() p becomes a dangling pointer
    p = NULL;
    //now p no more a dangling pointer.
}

Variable goes out of scope

int main() {
    int *p //some code//
    {
        int c; p=&c;
    }
    //some code//
    //p is dangling pointer here.
}

Void Pointer

Void pointer ใน C คือ pointer ที่ไม่เชื่อมโยงกับชนิดข้อมูลใดๆ มันชี้ไปยังตำแหน่งข้อมูลในที่เก็บ กล่าวคือ ชี้ไปยังที่อยู่ของตัวแปร เรียกอีกอย่างว่า general purpose pointer

มีข้อจำกัดบางประการ

Pointer arithmetic ไม่สามารถทำกับ void pointer ได้เนื่องจากขนาดที่แน่นอน

ไม่สามารถใช้เป็น dereferenced ได้

ตัวอย่างง่ายๆ

#include<stdlib.h>
int main() {
    int a = 7;
    float b = 7.6;
    void *p;
    p = &a;
    printf("Integer variable is = %d", *( (int*) p) );
    p = &b;
    printf("\nFloat variable is = %f", *( (float*) p) );
    return 0;
}

ผลลัพธ์

Integer variable is = 7
Float variable is = 7.600000

Algorithm

Begin
    Initialize a variable a with integer value and variable b with float value.
    Declare a void pointer p.
    (int*)p = type casting of void.
    p = &b mean void pointer p is now float.
    (float*)p = type casting of void.
    Print the value.
End.

Null Pointer

Null pointer คือ pointer ที่ไม่ชี้ไปที่ไหนเลย การใช้งาน null pointer บางอย่าง:

เพื่อเริ่มต้นตัวแปร pointer เมื่อ pointer นั้นยังไม่ได้ถูกกำหนดที่อยู่หน่วยความจำที่ถูกต้อง

เพื่อส่ง null pointer ไปยัง argument ของฟังก์ชัน หากเราไม่ต้องการส่งที่อยู่หน่วยความจำที่ถูกต้อง

เพื่อตรวจสอบ null pointer ก่อนเข้าถึงตัวแปร pointer ใดๆ เพื่อให้เราสามารถจัดการ error ในโค้ดที่เกี่ยวกับ pointer ได้ เช่น dereference pointer เฉพาะเมื่อไม่ใช่ NULL

ตัวอย่าง

#include<iostream>
#include <stdio.h>
int main() {
    int *p= NULL;//initialize the pointer as null.
    printf("The value of pointer is %u",p);
    return 0;
}

ผลลัพธ์

The value of pointer is 0.

Wild Pointer

Wild pointers คือ pointer ที่ชี้ไปยังตำแหน่งหน่วยความจำ arbitrary (ไม่แม้แต่ NULL)

int main() {
    int *ptr; //wild pointer
    *ptr = 5;
}