程序崩溃总结 - 《C 知识学习总结》

指针初始化
lamada造成的崩溃

指针初始化

野指针和空指针：

声明一个指针变量并不会自动分配任何的内存，对指针执行间接访问前，指针必须初始化：或者使它指向现有的内存，或者为其分配动态内存。
NULL指针就是不指向任何东西的指针，它可以赋值给另一个指针，永远表示这个指针不指向任何值。对于NULL指针执行任何的间接访问操作的后果是不确定的，由编译器决定。
除了NULL指针之外，再没有任何内建的记法来表示指针常量，因为无法预知编译器会把变量放在什么位置。
需要注意一点，未初始化的指针在使用时会发生意想不到指针异常，可以看一段代码：

#include "TestPointer.h"
#include <QTimer>
#include <QDebug>
TestPointer::TestPointer(QObject *parent)
    : QObject(parent)
{
    if (m_timer == nullptr) {
        m_timer = new QTimer(this);
        connect(m_timer, &QTimer::timeout,
                this, &TestPointer::onTimeOut);
    }
    m_timer->start();
}
void TestPointer::onTimeOut()
{
    qDebug() << "TestPointer::onTimeOut";
}

运行后，我们发现程序崩溃了，通过调试定位，如图：

未初始化的指针指向一段随机的地址，所以，你即使在使用时判空，也会发生异常，并没有执行构造对象的代码，
所以在使用指针时要注意俩点：

初始化
指针判空

是不是只要做到这一点，就不会发生指针崩溃了？答案是否。

悬空指针：

使用qt窗体时，我们经常会有这样的使用

#include "MainWindow.h"
#include "ui_MainWindow.h"
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainWindow)
    , m_widPointer(nullptr)
{
    ui->setupUi(this);
}
MainWindow::~MainWindow()
{
    if (m_widPointer != nullptr) {
        m_widPointer->deleteLater();
        m_widPointer = nullptr;
    }
    delete ui;
}
void MainWindow::init()
{
    if (m_widPointer == nullptr) {
        m_widPointer = new QWidget(nullptr);
        m_widPointer->setAttribute(Qt::WA_DeleteOnClose);
    }
    m_widPointer->show();
}

使用指针时，进行了初始化，也做了判空操作，但是依然崩溃，因为执行了这行代码：m_widPointer->setAttribute(Qt::WA_DeleteOnClose); 所以当我们在关闭m_widPointer窗体时，会自动释放这个指针所指向内存，但是我们没有把m_widPointer指针置空，指针m_widPointer就变成悬空指针，再去释放他，或者使用它，就会发生指针访问异常。

所以在释放指针时，要先判空，再释放，释放了要及时置空。

类型转换：

再写代码时，可能大家会忽略类型转换的问题，但是类型转换可能会失败（子类基类，无关类型），比如：把QObject转换成QWidget，这些是明显的类型转换不合法，转换的结果就是空，代码如下：

#include "MainWindow.h"
#include "ui_MainWindow.h"
#include <QDebug>
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainWindow)
    , m_widPointer(nullptr)
{
    ui->setupUi(this);
}
MainWindow::~MainWindow()
{
    if (m_widPointer != nullptr) {
        m_widPointer->deleteLater();
        m_widPointer = nullptr;
    }
    delete ui;
}
void MainWindow::init()
{
    if (m_widPointer == nullptr) {
        m_widPointer = new QWidget(nullptr);
        m_widPointer->setAttribute(Qt::WA_DeleteOnClose);
    }
    QObject *prt = new QObject(this);
    m_widPointer = dynamic_cast<QWidget*>(prt);
    m_widPointer->show();
}

运行后发生崩溃，通过调试，我们发现：经过类型转换，结果是一个空指针，但是，如果使用强制类型转换，转换结果不是空，这是俩种情况在使用时，都会发生指针异常。

那么，多说一下c++类型转换：

const_cast：就是字面意思，去掉const属性或者volatile属性
static_cast：无需条件转换，静态转换，
- 用于子类指针和基类指针之间的转换，但是把基类指针转换成子类指针时不安全的，推荐使用dynamic_cast
- 基本的数据类型转换，如enum， struct int char float等
- 不能进行无关类型的转换（非子类基类之间的转换）
- 把任何类型转换成void类型
- 不能去掉常性
dynamic_cast：有条件转换，运行时类型安全检查，失败返回NULL，安全的子类和基类之间转换，必须要有虚函数
reinterpret_cast：仅仅重新解释类型，没有进行二进制的转换，
- 转换的类型必须是指针，引用，算术类型，或者成员指针，
- 可以把一个指针转换成一个整形，也可以把一个整数转换成一个指针，
- 但是不能把非32bit的实例转换成指针，主要用于函数指针的转换

通过一段代码来了解一下：

迭代器失效：

当我们再使用容器时，很多情况下会使用使用迭代器，当我们从容器中拿出数据使用完，释放掉的后，再去访问迭代器时，迭代器已经失效了，因为它所指向的内存已经释放了，再去使用就会发生指针异常。

所以，当我们使用迭代器时，要注意迭代器失效的问题，包括使用容器的时候，如果从容器中取出所需的数据，应该即使把这个数据从容器中pop出来，

lamada造成的崩溃

lambda表达式的基本构成:

lambda表达式表示了一个可调用的单元代码，与函数类似，具有一个返回类型，一个参数列表，一个函数体，不同之处在于，还有一个捕获参数列表。

[](int a, int b)->bool{return a > b; }

需要注意的是，返回类型必须使用尾置返回。参数列表和返回类型都是可以忽略的，但是捕获列表和函数体必须保留。个人猜想，省略了捕获列表和函数体可能会使得编译器无法判断类型。lambda既然是个可调用对象，那么它的调用方法也与一般的函数对象一致：

void MainWindow::init()
{
    int i = 1, j = 1;
    auto f = [](int& j) { ++j; };//等价于Increase
    f(j);
}

运行结果：

捕获参数：

捕获可以说是lambda最难理解的部分。所谓捕获，指的是允许lambda使用它所在函数中的局部变量。对于函数外的变量以及函数内的static变量，无需进行捕获即可直接使用。
捕获有两种方式，一种是值捕获，另外一种是引用捕获。

static i=1;
int j=1;
auto f1 = [&j]()->int{ ++j; return j; };//引用捕获
auto f2 = [j](){return j; };//值捕获
auto f3 = [](){return i; }//静态变量无需捕获

引用捕获，实际上就是引用了一个局部变量。既然是引用，就要注意引用存在的问题。必须确保引用的变量在整个lambda执行的周期内都是存在的，并且为一个正确的值。

值捕获，相当于函数参数值传递的过程。因此，必须保证捕获的量是可拷贝的。此外，针对捕获的值为指针或者引用类型，也存在确保对象依然存在的问题。

备注：因此，应对尽量减少捕获，避免潜在的问题。可能的话，尽量避免捕获指针或者引用。

隐式捕获：隐式捕获是一种简略的方法，下面举个例子来说明一下：

void MainWindow::init()
{
    int i = 1, j = 1;
    auto f = [](int& j) { ++j; };//等价于Increase
    f(j);
//    auto f2 = [j]() {return j; };//error，因为这是个右值
    auto f4 = [j]() mutable {return ++j; };//正确
}

注：前面“=”或者“&”说明默认捕获的类型，如果有需要显示捕获的另外一种类型，在后面单独列出即可。

那么，我们再使用lamada时，如何产生的崩溃呢？

先看一段会发生崩溃的代码：

#include "TestPointer.h"
#include <QTimer>
#include <QDebug>
TestPointer::TestPointer(QObject *parent)
    : QObject(parent)
    , m_timer(nullptr)
{
    QTimer::singleShot(3000, [&] () {
        qDebug() << "TestPointer::TestPointer::timeout";
    });
}
TestPointer::~TestPointer()
{
    qDebug() << "TestPointer::~TestPointer";
}
void TestPointer::onTimeOut()
{
    qDebug() << "TestPointer::onTimeOut";
}

运行后，可以看到一些奇怪的事情

对，先析构，然后定时器触发了。
如果把lamada表达式的使用编程这样,运行就没有问题了，

QTimer::singleShot(3000, this, [&] () {
        qDebug() << "TestPointer::TestPointer::timeout";
    });