C语言结构体指针成员访问：两段示例代码运行差异原因求解

核心本质：野指针访问导致的未定义行为 #

首先明确前提：C语言中函数内部定义的非静态局部变量，不会被自动初始化，其值为对应内存地址中遗留的随机垃圾值。

你两段代码的核心操作SECOND->second->a = 9，本质上是三层访问：

• 第一步：SECOND指向你定义的栈变量b，这一步是合法的（你已经执行了SECOND = &b）
• 第二步：访问b的成员second，这是一个struct first*类型的指针，但是你从来没有显式给这个指针赋值过，它的值是随机垃圾值
• 第三步：通过这个垃圾值指针访问它的成员a，属于典型的野指针访问，是C语言标准定义的未定义行为，程序可能崩溃、可能输出随机值，也可能碰巧正常运行。

为什么加了被注释的两行代码就碰巧能运行 #

加了那两行代码后，栈内存的分配顺序是：

1. 分配struct first C变量，这是一块合法的struct first类型内存空间
2. 分配指针变量FIRST，并把它的值设为&C，也就是C变量的地址
3. 接下来分配struct second b变量，它的第一个成员second对应的内存地址，刚好残留了之前写入的&C的值
   相当于碰巧让b.second指向了合法的C变量，这时候访问b.second->a就不会触发非法内存访问，所以程序碰巧能正常运行。

注意：这只是巧合，完全依赖编译器的栈分配规则和运行环境，换个编译器或者编译选项可能就会崩溃，本质仍然是错误代码。大概率是你写第一段代码时漏了显式给SECOND->second赋值的步骤，才会出现这种靠运气运行的情况。

为什么注释掉那两行就会崩溃 #

注释掉那两行后，栈上不会分配C变量和FIRST指针，b.second的垃圾值就是完全随机的非法地址，直接通过这个地址写入9会触发操作系统的内存保护，直接报段错误崩溃。

正确的写法 #

要避免野指针，必须显式给b.second赋值，不要依赖栈内存的巧合值，修改后的代码如下：

#include<stdio.h>
int main()
{
    struct first{
        char *name;
        int a;
    };

    struct second{
        struct first *second;
        int z;
    };

    struct first C; // 分配实体变量
    struct second b;
    struct second *SECOND = &b;
    
    // 显式给指针成员赋值，不要依赖默认值
    SECOND->second = &C;
    
    SECOND->second->a = 9;
    printf("%d", SECOND->second->a);
    return 0;    
}

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