C语言中struct sockaddr_in*指针使用触发段错误的原因

核心问题是崩溃版本传入函数的是未初始化的野指针，没有指向合法可访问的struct sockaddr_in结构体内存。

崩溃代码的问题 #

触发段错误的代码逻辑如下：

int main(){
  struct sockaddr_in* s;
  f(s);
}

这里的s只是一个指针类型的变量，本身仅占用栈上很小的空间（32位系统通常为4字节，64位系统通常为8字节），作用是存储一块内存的地址。但代码中从来没有给s赋过合法的地址值，它存储的是栈空间残留的随机垃圾值，也就是常说的野指针。
当把这个野指针传入f函数后，函数内部执行in->sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY)这类赋值操作时，本质是向那个随机垃圾地址对应的内存位置写入数据。这块内存要么不属于当前进程的合法地址空间，要么是受系统保护的只读区域，会直接触发操作系统的内存保护机制，抛出段错误终止进程。

正常运行代码的逻辑 #

可正常运行的两种写法本质完全一致，都是给函数传入了指向合法结构体实例的有效指针：

• 第一种写法中struct sockaddr_in s;直接在栈上分配了一整块大小匹配struct sockaddr_in的内存，s就是真实存在的结构体实例，通过&s取到的是这块合法内存的起始地址，传入函数后，所有对in->xxx的赋值操作都是在读写当前进程有权限访问的栈内存，不会触发访问错误。
• 第二种写法中的指针p最终被赋值为&s，也就是让p存储了栈上合法结构体实例的地址，此时p不再是野指针，传入函数后自然可以正常工作。

补充说明 #

不要混淆“定义结构体指针”和“创建结构体实例”两个概念：指针本身只是存储内存地址的容器，必须让它指向一块真实存在、可读写、大小足够容纳目标结构体的内存后，才能通过指针访问结构体成员。除了栈上定义结构体取地址的方式，也可以通过堆内存分配实现同样的效果，示例如下：

int main(){
  struct sockaddr_in* s = malloc(sizeof(struct sockaddr_in));
  if (s == NULL) {
    // 处理内存分配失败的逻辑
    return 1;
  }
  f(s);
  // 堆内存用完后需要手动释放
  free(s);
  return 0;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者FueledByPizza