未初始化指针是否持有无效（bogus）地址？CS50内存章节相关疑问

关于你问的几个问题逐一解释： #

• 首先明确C语言的基础规则：函数内部声明的非静态局部变量，不会被自动初始化，你声明变量时拿到的内存空间里残留的是什么值，这个变量的初始值就是什么，指针变量也不例外。
• 指针的本质就是存内存地址的整数类型，不管它存的值是你主动分配的合法地址，还是残留的垃圾值，只要你用解引用操作去访问它，C语言都会把它当前存储的数值当成内存地址处理。
• 你问的「无效地址（bogus address）」就是指不符合下面任意一个条件的地址：
  • 属于当前运行程序的可访问内存范围
  • 你对该地址有对应的读写权限
    常见的无效地址包括操作系统内核占用的地址、其他进程的内存地址、程序只读的代码段地址、已经被free释放的内存地址等。
• 回到你贴的代码示例：

int main(void)
{
    int *x;
    int *y;

    x = malloc(sizeof(int));

    *x = 42;
    *y = 13;
}

x在声明后通过malloc申请了一块int大小的内存，把这块内存的合法地址赋值给了x，所以*x = 42是合法操作。而y声明后没有做任何赋值，它存的就是内存里残留的垃圾值，这个值本身只是一串随机的二进制数据，但因为它存在指针变量里，你做*y = 13操作时，系统就会把这个垃圾值当成内存地址，尝试往这个地址写入13，99%的情况下这个地址都是无效的，轻则触发段错误直接崩溃，重则不小心修改了程序里其他合法变量的值，出现完全不可预知的异常行为，也就是C语言里的「未定义行为」。

• 你最后疑惑的「为什么遗留数据会是一个地址」本质是理解偏差：遗留数据本身不是专门的地址，它只是内存里之前别的操作留下来的随机数值，只是因为你把它存在了指针类型的变量里，用指针的操作逻辑去处理它，它才会被当成地址使用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者random8mile