Язык программирования C++. Пятое издание

Совет. Инициализируйте все указатели

Неинициализированные указатели — обычный источник ошибок времени выполнения.

Подобно любой другой неинициализированной переменной, последствия использования неинициализированного указателя непредсказуемы. Использование неинициализированного указателя почти всегда приводит к аварийному отказу во время выполнения. Однако поиск причин таких отказов может оказаться на удивление трудным.

У большинства компиляторов при использовании неинициализированного указателя биты в памяти, где он располагается, используются как адрес. Использование неинициализированного указателя — это попытка доступа к несуществующему объекту в произвольной области памяти. Нет никакого способа отличить допустимый адрес от недопустимого, состоящего из случайных битов, находящихся в той области памяти, которая была зарезервирована для указателя.

Авторы рекомендуют инициализировать все переменные, а особенно указатели. Если это возможно, определяйте указатель только после определения объекта, на который он должен указывать. Если связываемого с указателем объекта еще нет, то инициализируйте указатель значением nullptr или 0. Так код программы может узнать, что указатель не указывает на объект.

Присвоение и указатели

И указатели, и ссылки предоставляют косвенный доступ к другим объектам. Однако есть важные различия в способе, которым они это делают. Самое важное то, что ссылка — это не объект. После того как ссылка определена, нет никакого способа заставить ее ссылаться на другой объект. При использовании ссылки всегда используется объект, с которым она была связана первоначально.

Между указателем и содержащимся в нем адресом нет такой связи. Подобно любой другой (нессылочной) переменной, при присвоении указателя для него устанавливается новое значение. Присвоение заставляет указатель указывать на другой объект.

int i = 42;

int *pi = 0;   // указатель pi инициализирован, но не адресом объекта

int *pi2 = &i // указатель pi2 инициализирован адресом объекта i

int *pi3;      // если pi3 определен в блоке, pi3 не инициализирован

pi3 = pi2;     // pi3 и pi2 указывают на тот же объект, т.е. на i

pi2 = 0;       // теперь pi2 не содержит адреса никакого объекта

Сначала может быть трудно понять, изменяет ли присвоение указатель или сам объект, на который он указывает. Важно не забывать, что присвоение изменяет свой левый операнд. Следующий код присваивает новое значение переменной pi, что изменяет адрес, который она хранит:

pi = &ival // значение pi изменено; теперь pi указывает на ival

С другой стороны, следующий код (использующий *pi, т.е. значение, на которое указывает указатель pi) изменяет значение объекта:

*pi = 0; // значение ival изменено; pi неизменен

Другие операции с указателями

Пока значение указателя допустимо, его можно использовать в условии. Аналогично использованию арифметических значений (раздел 2.1.2), если указатель содержит значение 0, то условие считается ложным.

int ival = 1024;

int *pi = 0;      // pi допустим, нулевой указатель

int *pi2 = &ival // pi2 допустим, содержит адрес ival

if (pi)           // pi содержит значение 0, условие считается ложным

 // ...