使用C++指针时，稍有不慎就可能触发未定义行为（Undefined Behavior, UB），导致程序崩溃、数据损坏或难以调试的逻辑错误。理解常见的指针运算陷阱并掌握规避方法，是编写安全C++代码的关键。
越界访问：最常见的未定义行为对数组或动态内存进行越界访问是最典型的指针错误。例如：
int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};int* p = arr;
p += 10; // 指针已越界，后续解引用为未定义行为
std::cout
即使没有解引用，超出数组边界±1以外的指针运算本身也是未定义行为。C++标准只允许指向数组末尾后一个位置的指针（可用于循环判断），但不能访问。
避免方法：
- 使用容器如 std::vector 或 std::array，配合 .at() 方法进行边界检查。
- 手动计算时确保索引在 [0, size) 范围内。
- 启用编译器检查（如GCC的 -fsanitize=bounds）。
空指针（nullptr）或指向已释放内存的悬空指针一旦被解引用，程序行为即未定义。
int* p = new int(10);delete p;
*p = 20; // 悬空指针，UB
释放内存后应立即将指针置为 nullptr，或使用智能指针自动管理生命周期。
建议做法：
- 优先使用 std::unique_ptr 或 std::shared_ptr，避免手动 delete。
- 函数返回动态分配对象时，返回智能指针而非裸指针。
- 函数参数若不需修改所有权，可使用引用或原始指针，但需明确生命周期责任。
指针运算依赖类型大小。对非数组对象使用指针偏移可能导致未定义行为。
int x = 42;int* p = &x;
p += 2; // 指向非法位置，UB
只有指向数组元素或其末尾后一个位置的指针才允许进行算术运算。
安全实践：
- 仅在数组或连续内存块（如 new[]）上使用指针算术。
- 避免对单个变量的地址进行偏移操作。
- 使用 std::span（C++20）限制访问范围，提供边界安全。
通过不同类型的指针访问同一块内存（type punning）通常属于未定义行为，除非使用联合体（union）且符合严格别名规则。
int x = 0x12345678;float* fp = reinterpret_cast(&x);
float f = *fp; // 违反严格别名，UB
正确替代方案：
- 使用 memcpy 实现类型转换（编译器通常会优化）。
- 使用 std::bit_cast（C++20）进行安全的位级转换。
- 联合体可用于某些场景，但需注意活跃成员规则。
基本上就这些。关键是减少裸指针使用，多用现代C++设施，开启编译器警告和 sanitizer 检测工具，能大幅降低未定义行为风险。
以上就是C++指针运算陷阱 未定义行为避免方法的详细内容，更多请关注知识资源分享宝库其它相关文章！
发表评论:
◎欢迎参与讨论，请在这里发表您的看法、交流您的观点。