指针地址校验：排查内存异常的实用技巧

开发过程中，程序突然崩溃，调试器指向一片莫名其妙的内存区域，这种情况不少见。很多时候，问题就出在指针地址没有做有效校验。

为什么要做指针地址校验

指针本质上是内存地址的引用。一旦指向非法或已释放的内存，读写操作就会引发段错误（Segmentation Fault）或数据错乱。尤其在网络服务这类长时间运行的系统中，一个未校验的空指针可能让整个服务挂掉。

比如你在处理客户端发来的数据包时，用指针解析结构体。如果对方恶意发送畸形包，导致指针偏移到无效区域，程序很可能直接退出。这时候，简单的地址边界检查就能避免大问题。

常见的校验方式

最基础的做法是判断指针是否为 NULL。但这远远不够。更稳妥的方式包括检查地址范围是否在合法内存段内，比如堆、栈或 mmap 区域。

Linux 下可以通过 /proc/self/maps 查看当前进程的内存布局。结合 mincore 或手动比对虚拟地址区间，能判断某个指针是否落在可访问区域。

void *ptr = get_data_pointer();
if (ptr == NULL) {
    log_error("空指针，拒绝访问");
    return -1;
}

// 假设已知合法地址范围
void *start_addr = (void *)0x550000000000;
void *end_addr   = (void *)0x560000000000;

if (ptr < start_addr || ptr >= end_addr) {
    log_error("指针地址越界：%p", ptr);
    return -1;
}

利用工具辅助排查

手动加校验代码费时且容易遗漏。实际排错中，可以借助 AddressSanitizer（ASan）这类工具。它能在运行时检测越界访问、使用释放后的内存等问题。

编译时加上 -fsanitize=address，运行程序后一旦触发非法访问，会立即报错并打印调用栈。这对定位野指针特别有用。

网络服务中的实战建议

在处理 socket 数据时，不要盲目相信收到的数据长度。比如你用指针偏移解析协议头，必须先确认整个数据块的大小足够支撑这次偏移。

char *buf = recv_buffer;
int offset = 20;
size_t data_len = get_received_length();

// 先校验再使用
if (offset + sizeof(int) > data_len) {
    log_warn("数据不足，防止指针越界");
    return;
}

int *value = (int *)(buf + offset); // 安全偏移

这种防御性编程习惯，能大幅降低线上故障率。特别是在高并发场景下，一次未校验的指针访问可能被放大成连锁崩溃。

指针地址校验不是炫技，而是稳住系统的底线操作。别等 core dump 文件出来了才回头补课。