在嵌入式中取消引用 NULL 指针答案

【问题标题】：Dereferencing a NULL pointer in embedded在嵌入式中取消引用 NULL 指针
【发布时间】：2017-12-19 14:48:44
【问题描述】：

我在我的项目中使用 Renesas V850 系列微控制器。我的产品使用与主程序部分分开的非易失性内存块（NVRam 块）位置。在运行期间，会监控这些 NVRam 块以验证它们没有损坏。这个检查是用类似于下面给出的代码完成的：

逻辑 1

if((NULL != pBlock_One_Pointer) &&  (BLOCK_ONE_ID != *(((const tUI8*)pBlock_One_Pointer) + ID_OFFSET))) 
{
.....Do some corrective action....
}

此代码的问题是，如果指针“pBlock_One_Pointer”不知何故被值“NULL”损坏，则 Block_ID 检查（“if”语句的第二部分未完成）。

避免这种情况的一种方法是删除“if”条件的第一部分，它检查 Block_ID 而不管指针是否为“NULL”，如下所示

逻辑 2

if (BLOCK_ONE_ID != *(((const tUI8*)pBlock_One_Pointer) + ID_OFFSET))

但是如果“pBlock_One_Pointer”指向NULL，会不会引发异常？

所以基本上我有两个问题：

【问题讨论】：

您注意到格式问题了吗？编辑问题时，有一个方便的“预览”部分。
"pBlock_One_Pointer" 不知何故被值 "NULL" 破坏，因此 "Do some Corrective action"` 的 if() 也应该接受 NULL。示例if((NULL == pBlock_One_Pointer) || ...
Re 1，如果您的代码包含导致其的错误，它可能只会错误地变为 NULL - 但是可能有 40 亿个其他值可能同样不正确，更有可能且未检查为了。真正的解决方案不是编写损坏数据的代码，那么您就无需检查是否损坏。想一想——你写了坏软件，所以你要写更多软件来检查坏软件的效果——这张图有什么问题！？

【解决方案1】：

但是如果“pBlock_One_Pointer”指向NULL，会不会引发异常？

它会导致未定义的行为。

根据the C standard 的6.5.3.2 地址和间接运算符：

一元* 运算符表示间接。如果操作数指向一个函数，结果是一个函数指示符；如果它指向一个对象，结果是一个指定对象的左值。
如果操作数的类型为“指向 type 的指针”，则结果为键入“type”。如果分配了无效值指针，一元 * 运算符的行为是未定义。

所以：

是否有可能由于运行时的某些损坏而导致指针变为 NULL 指针？

是的。有可能。

如果是这样，逻辑 2 会帮助我克服它吗？

没有。怎么可能？您要检查是否损坏的内存位置已丢失。

【讨论】：

“它会导致未定义的行为”是不正确或有帮助的，因为问题不是关于 C 语言，而是关于特定的实现。 *NULL 在 Renesas V850 上的行为是明确定义的（可能取决于确切的硬件和软件配置）。

【解决方案2】：

是否有可能由于运行时的某些损坏而导致指针变为 NULL 指针？

是的，有几件事可能会导致这种情况。软件问题，例如指针错误、失控代码、堆栈溢出等。此外，由于数据保留、EMI（现在不太可能）或环境辐射/宇宙射线而导致内存硬件故障。

如果是这样，逻辑 2 会帮助我克服它吗？

没有。有多种方法可以检测损坏的 RAM，最常见的是 CRC 校验和。

要检测故障的内存硬件，还有其他方法，例如“行走模式”，您可以通过定期向它们写入 1 和 0 来循环单元格。然而，在现代嵌入式系统中，使用内置ECC 的内存，因此软件无需担心内存硬件完整性。

【讨论】：