C++中除nullptr外可稳定触发访问违例的安全指针实现方案（适配VS2019）

存在合规的实现方式，针对VS2019对应的Windows开发环境，有两种不会产生未定义行为、可稳定触发访问违例的方案： #

方案1：使用Windows系统预留的低地址常量 #

Windows用户态进程的前64KB（地址范围0x00000000~0x0000FFFF）是系统永久预留、不会映射到任何物理内存的区域，任何对该区域的访问都会直接触发访问违例。
你可以直接将指针初始化为该区域的非0值即可，示例代码：

// 编译期常量，访问一定会触发异常
constexpr void* g_invalid_ptr = reinterpret_cast<void*>(0x0000FFFF);

该方案的优势：

• 无需调用任何运行时API，编译期即可确定值
• 行为完全稳定，Windows从XP到最新版本都保留了该低地址预留设计
• 规避了空指针算术运算的未定义行为，VS2019下编译不会出现报错

方案2：调用VirtualAlloc申请无访问权限的预留内存 #

如果不希望硬编码常量地址，可以调用Windows系统API申请一块仅预留、未提交且无访问权限的内存页，返回的指针访问时一定会触发违例，示例代码：

#include <Windows.h>

void* get_invalid_ptr() {
    // 申请1页4KB内存，仅预留不提交，设置无访问权限
    return VirtualAlloc(NULL, 4096, MEM_RESERVE, PAGE_NOACCESS);
}

该方案的优势：

• 完全符合C++标准的指针使用规范，无硬编码的平台相关常量
• 可按需调整拦截的内存范围，适合需要多个独立无效指针的场景
• 跨Windows版本兼容性更强，不受系统地址空间布局调整影响

注意事项 #

之前尝试给nullptr加1失败是正常的，C++标准明确规定对空指针执行算术运算属于未定义行为，不同编译器、不同编译选项下的行为完全不可控，不建议使用该方式生成无效指针。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Tobias