C++指针参数传递规则、内存分配原理及传引用相关问题咨询

原题代码 #

void fun(int *p){
    int q = 10;
    p = &q;
}
int main() {
    int r = 20;
    int *p = &r;
    fun(p);
    cout<<*p<<endl;
}

（1）运行结果原理说明 #

上述代码的运行结果为输出20，结合内存分配机制的解释如下：

• C/C++默认函数参数为值传递，此处传入fun的是main中指针p的值拷贝：fun的形参p和main的实参p是栈上两个完全独立的变量，仅初始值相同，都存储着变量r的栈地址。
• 调用fun时系统会为其分配独立的栈帧：形参p、局部变量q都分配在fun的栈帧上，执行p = &q仅修改了fun栈帧内形参p的取值，不会对main栈帧里的指针p产生任何影响。
• fun执行结束后其栈帧被回收，main中的指针p仍然指向变量r，因此解引用取值为r的初始值20。

（2）引用传递的野指针问题 #

你的理解完全正确，相关原理如下：

• 将fun的参数修改为int *&p后，形参p是main中实参指针p的引用（别名），此时在fun内对p的赋值操作会直接修改main中指针p的取值。
• 局部变量q是fun栈帧上的非静态变量，生命周期和fun的栈帧完全绑定：fun执行结束后栈帧被操作系统回收，该区域内存会被标记为空闲可复用，原q的存储地址变为无效地址。
• 此时main中的p存储的就是已经被释放的栈内存地址，属于典型的野指针，访问*p属于访问非法内存，行为是未定义的：大部分场景下会读到随机垃圾值，部分场景会触发段错误导致程序直接崩溃。

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