C++ C++；-检查指针是否指向有效内存（此处不能使用空检查）

我正在创建脚本语言。 当我分配东西时，它就是分配东西并返回地址 然后我用它做任何事情，然后删除它。我无法控制其中的变量 比如在我的lang中创建struct（用指针和bool来检查指针是否指向有效数据的struct）等等，因为这会使我的lang在RAM中变慢、变大

例如：（我的脚本语言很容易理解。我怀疑你不会理解这一点，但无论如何我会在其中添加一些注释）

问题是如何创建您在此代码中看到的函数

exists

。

---

顺便说一下，我可以在这个Lang.< /P> < P>中运行C++代码，检测内存是否已经被激活，例如可以通过维护一组已知的死指针来完成。创建的任何指针都会添加到活动集，删除该对象时，会将指针移动到死集

真正棘手的部分是重用内存。当您想为不同的对象重用相同的地址时，您会怎么做？你不能通过看指针来判断，因为指针看起来是一样的。因此，除非您永远不想重用内存，否则您必须更改您的需求

一种可能的方法是在结构中添加字段。我知道你说过你不想那样做，但很多评论都认为这是最好的解决办法，我倾向于同意

另一种可能的方法是添加一层间接寻址，这样您就不会真正传递指向对象的指针，而是索引到一个活动对象列表或其他任何内容中

<>你也可以考虑引用计数和垃圾回收。这样，只有当没有人再引用对象时，对象才会被删除。相当多的工作，但作为脚本语言的用户，我希望它能够提供垃圾收集

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您可以使用

shared_ptr

握住指针，并使用

weak_ptr

将指针传递给对象的使用者。您可以通过销毁

共享的\u ptr

对象来

删除该对象，然后所有
弱的\u ptr
都将过期

std::weak_ptr<int> wptr;
assert(wptr.expired());
{
    std::shared_ptr<int> intptr(new int);
    wptr = intptr;
    assert(!wptr.expired());
}
assert(wptr.expired());

如果脚本要在多线程环境中运行，那么
弱ptr
状态是一个关键部分。
您可以使用自己的分配器，在该分配器中可以分配所有对象。您的
exists
函数只需查询分配器，查看对象是否仍然被分配。您可以使用类似于SMR的方法来确保您的引用在仍在使用时不会指向其他内容…
此有效检查仅在windows中检查（VS），以下是功能：

#pragma once
//ptrvalid.h
__inline bool isValid(void* ptr) {
    if (((uint)ptr)&7==7)
        return false; //Not valid address at all (Maybe random pointer?)
    char _prefix;
    __try {
        _prefix=*(((char*)ptr)-1); //Get the prefix of this data
    } __except (true) { //Catch all unique exceptions (Windows exceptions) 
        return false; //Can't reach this memory
    }
    switch (_prefix) {
    case 0:    //Running release mode with debugger
    case -128: //Running release mode without debugger
    case -2:   //Running debug mode with debugger
    case -35:  //Running debug mode without debugger
        return false; //Deleted :(
        break;
    }
    return true; //Still alive!
}

用法：

#include <stdio.h>
#include "ptrvalid.h"

void PrintValid(void* ptr) {
    if (isValid(ptr))
        printf("%d is valid.\n",ptr);
    else
        printf("%d is not valid.\n",ptr);
}

int main() {
    int* my_array=(int*)malloc(4);
    PrintValid(my_array);
    PrintValid((void*)99);
    free(my_array);
    PrintValid(my_array);
    my_array=new int[4];
    PrintValid(my_array);
    delete my_array;
    PrintValid(my_array);
    getchar();
}

函数说明：（它的作用）

如果地址有效\内存起始点，则在实际检查之前检查函数。
之后，他检查该进程是否可以到达该内存的前缀（如果捕获异常，如果不能），最后一项检查是检查在任何模式下删除该内存的前缀。（调试\无调试模式\发布模式）
如果函数通过了所有这些检查，则返回true。
最简单的解决方案是使用映射。映射应该由指向对象的指针索引，可能是
void*
。映射项的内容应为所创建对象的类型

每当脚本创建对象时，都要向地图添加一个条目。每当脚本删除对象时，请删除贴图条目。当脚本访问对象时，在映射中找到指针，从而确认它存在并且类型正确。
这是一个非常糟糕的主意。指针使用是否安全不仅仅取决于指针的值，还取决于指针的整个历史。例如，假设您分配了一些内存，然后取消分配，但您保留了指向它的指针。此指针现在无效。现在，其他一些东西被分配到上一个指针所在的内存中。现在，如果您尝试检测旧指针是否有效，它似乎是有效的，因为它指向的内存已分配，但如果您尝试使用它，则会出现未定义的行为。如果你读它，你会得到垃圾。如果您试图写入它，可能会损坏堆

如果您只想检测您的进程是否可以访问指针指向的内存，那么这是可能的，但不可移植，而且肯定不是一个好主意（它也会非常慢）。基本上，您必须尝试对其进行读取或写入，然后捕获操作系统异常或由此产生的信号。正如我所说的，即使是这也是一个非常糟糕的主意。它告诉你的只是如果你试图访问它，操作系统是否会杀死你的进程；不知道它是否真的安全使用

关于为什么这是一个坏主意的更多信息，请查看Raymond Chen的博客文章，他从事一些底层Windows的工作：


很难想象保持“valid”标志比测试指针的有效性慢多少。@Ugo如果我将指针发送到代码中没有结构的任何地方，然后在某个地方删除它，然后我如何检查指针是否仍然有效？@BenVoigt如果我考虑如何在我的语言中实现它，它将适合任何表达式的值内存和更多。顺便说一句，我的lang中的值也很大，我不认为我需要把它变得更大。我的意思是，检查指针是否“有效”会有很多误报，而且速度非常慢。即使你在性能上受到了冲击，想要得到一个结构，这仍然比你所问的设计要快他正在寻找一种解决方案，以防止他的解释器访问指向无效内存的脚本传递的指针……就像弗拉德拉扎连科所说的那样。@弗拉德拉扎连科：我不明白。我看不出我的解决方案与您的声明之间有任何不一致之处。我要指出，
过期
具有意义
#pragma once
//ptrvalid.h
__inline bool isValid(void* ptr) {
    if (((uint)ptr)&7==7)
        return false; //Not valid address at all (Maybe random pointer?)
    char _prefix;
    __try {
        _prefix=*(((char*)ptr)-1); //Get the prefix of this data
    } __except (true) { //Catch all unique exceptions (Windows exceptions) 
        return false; //Can't reach this memory
    }
    switch (_prefix) {
    case 0:    //Running release mode with debugger
    case -128: //Running release mode without debugger
    case -2:   //Running debug mode with debugger
    case -35:  //Running debug mode without debugger
        return false; //Deleted :(
        break;
    }
    return true; //Still alive!
}

#include <stdio.h>
#include "ptrvalid.h"

void PrintValid(void* ptr) {
    if (isValid(ptr))
        printf("%d is valid.\n",ptr);
    else
        printf("%d is not valid.\n",ptr);
}

int main() {
    int* my_array=(int*)malloc(4);
    PrintValid(my_array);
    PrintValid((void*)99);
    free(my_array);
    PrintValid(my_array);
    my_array=new int[4];
    PrintValid(my_array);
    delete my_array;
    PrintValid(my_array);
    getchar();
}

764776 is valid.
99 is not valid.
764776 is not valid.
774648 is valid.
774648 is not valid.