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1、2023/9/29,PSST系统工程部 C语言软件编程规范工作组,公司常见软件编程低级错误：空指针,前言,这套材料作为编程规范的辅助材料，帮助大家理解编程规范背后的原理。C和C+语言是我司的主流编程语言，然而C/C+具有很多强大的语言特性，从而导致C/C+非常复杂，使得代码更容易出现BUG、难以阅读和维护。业界知名的编程规范都对C/C+容易出现问题的语言特性进行管理。例如MISRA（汽车工业软件可靠性联合会）制定的1998版的MISRAC规范指出，一些在C看来可以接受，却存在隐患的地方有127处之多。2004版的MISRAC规范将针对C语言的规则增加到了141条。对于程序员来说，能工作的代码并
2、不等于“好”代码。“好”代码的指标很多，包括可读性、可维护性、可移植性和可靠性等。出现网上问题的代码，大多数是不良编程习惯引起的。不遵守编程规范的代码，往往也是最不可靠的代码。本胶片收集了常见的空指针案例，给出了相应的纠正措施。,申请内存没有捕获异常,【问题描述】Web服务器返回500错误。【问题定位】New内存失败，不会返回NULL，而会抛出异常，但代码中没有捕获这个异常【根本原因】C+语言中New内存失败后可以出现两种情况，一种是返回NULL，一种是抛出异常。可以在调用New函数时使用参数指定，也可以在编译选项中统一选择一种处理方式。项目组没有明确规定采用哪种处理方式，开发人员根据以前项目
3、组的经验调用New函数后，判断是否非空，但在这个项目中即使New失败也不会返回NULL。【举一反三】项目组必须规定统一的编程规范。维护老代码时，注意弄清楚老代码的设计和编程的规则。,没有判断全局指针非空,【问题描述】当主控板起来但接口板还没有起来时，使用命令undo rule-map删除所有的Rule-map，出现DA异常。【问题定位】在删除Rule-map时，如果它引用了Link-group，则将Link-group中的pLink的引用计数减一。开发人员认为全局变量pLink永远不可能为NULL，所以没有判断其合法性。正常情况下，pLink确实不可能为NULL，但当系统重启时，先恢复了Rul
4、e-map，在恢复Link-group之前，pLink指针为NULL。此时如果从命令行删除所有的Rule-map，就会出现DA异常。【纠正措施】访问pLink之前，判断其是否为NULL【根本原因】多个模块相互配合时，可能出现千奇百怪的调用顺序，开发人员认为永远不可能为NULL的参数，实际网络中却很可能发生。【举一反三】外部接口传入的参数，或其它模块维护的全局变量，使用之前必须判断是否合法,没有判断外部传入指针非空,【问题描述】终端向服务器注册，服务器返回403失败响应，这时终端向服务器发送群组广告，服务core。【问题定位】从core文件中看，是空指针引起。根据core文件中提供的的信息，反向
5、检视代码,发现蓝色部分存在问题，对获取到的变量未做空指针判断：pSession-SetUserContext(pLogic-GetPoCPCUUserContext();在用户未注册上时，服务器清空了资源，使得pLogic-GetPoCPCUUserContext()取出来时为空，但传入方与接收方都未做空指针判断，导致出现问题.【纠正措施】对传入的指针应做合法性检查IPoCPCUUserContext*pContext=pLogic-GetPoCPCUUserContext();If(NULL=pContext)pSession-SetUserContext(pContext);【举一反三】外
6、部接口传入的指针，多个对象使用，很可能一方更改了，而另一方不知道的情况，使用之前必须判断是否合法,没有判断文件输入数据非空,【问题描述】MM代码中使用了非法指针导致（空指针）服务器发生宕机。【问题定位】从操作日志分析到MM分析list.xml时出现宕机，hr=pRootNode-get_firstChild(【举一反三】外部文件读入的指针，可能为空，使用之前必须判断是否合法,没有判断文件输入数据非空（续）,【问题描述】在某省项目中，现场开发了与第三方的网管系统（以后简称E1）的接口程序（以后简称E2），用于接收网管上的所有实时告警信息。在不定期的情况下，接口程序E2会core dump。【问题
7、定位】从操作日志分析到读取第三方空日志文件时宕机 FILE*fp=fopen(./writeAlarmLastTime.log,r);char buff128=;fscanf(fp,“%s”,buff);/读取最新的告警时间；由于文件writeAlarmLastTime.log为空，导致buff为空fclose(fp);long fileTime=getAlarmTime(buff);/解析获取最新的告警时间；getAlarmTime函数未检查buff指针【纠正措施】在函数getAlarmTime检查指针的合法性或者检查fscanf的返回值：如果返回值为EOF，则返回if(EOF=fscanf
8、(fp,“%s”,buff)/读取最新的告警时间 return;【举一反三】外部文件读入的指针，可能为空，使用之前必须判断是否合法,定时器处理函数没有判断指针非空,【问题描述】测试人员在测试过程中发现scf出现core：查看日志分析scf在收到CCA(Term)消息时调用函数clearDiamCCATimer清除等待CCA(Term)后，又进入处理定时器事件处理函数processDiamCCATimeOut，在该函数中出现core。【问题定位】在如下场景中将会出现空指针引用导致core：1)收到CCA(Term)消息，消息入队列2)定时器触发，定时器超时事件入队列3)处理CCR(Term)消息
9、，调用clearDiamCCATimer：清除定时器后，删除保存重发CCR消息的指针m_pResendDiamCCR4)处理定时器超时事件，调用processDiamCCATimeOut：从m_pResendDiamCCR中获取重发消息。TInterpretR TSCSM:processDiamCCATimeOut()。*pTmpDiamCCR=*(TDiamScpCCR*)(m_pResendDiamCCR-pMsgPara);/当出现上面的场景时，此时m_pResendDiamCCR为空，core。【纠正措施】在函数processDiamCCATimeOut头部增加m_pResendDia
10、mCCR是否为空的判断if(NULL=m_pResendDiamCCR)return;*pTmpDiamCCR=*(TDiamScpCCR*)(m_pResendDiamCCR-pMsgPara);【举一反三】注意定时器里面的指针，是否在其他任务里面被删除,指针初始化NULL，使用前没有检查,【问题描述】山西电信客服坐席全部签出【问题定位】CTIServer发起资源连接时，如果发现两个连接方都已经存在有非会场的资源连接，则处理时存在有空指针访问。void CSCP:AnalysisConnectRequest(CTI_RESOURCE_CONNECT_Msg*pMsg,CConnectNode
11、*pNode,CConference*pOcuppyConf)CConnectObject*pObject=NULL;.if(pSourceObject!=NULL if(!pDevice)/lint-e413 if(CONN_CONF_REQUEST=pObject-m_ucCurConnectContext)/使用指针时没有检查，导致使用空指针.pObject 仅仅赋初始值NULL，没有真正赋值；pclint有空指针告警，被错误关闭,指针初始化NULL，使用前没有检查（续）,【纠正措施】变量的定义、初始化和使用要做到亲密无间：在首次使用之前定义和初始化变量CConnectObject*pO
12、bject=pDestObject;if(CONN_CONF_REQUEST=pObject-m_ucCurConnectContext)【举一反三】C99之前的C语言版本要求只能在作用域开始处定义变量，这种方式在C中已经过时。这一限制的严重问题在于，在作用域开始时没有足够的相关信息进行初始化。因此我们只有两种选择：要么用某个默认的空值（比如例子中的NULL）来初始化，这通常是一种浪费，还回导致错误；要么让变量未初始化，而这是很危险的。解决方案很简单：尽可能局部定义变量，在需要首次使用前定义和初始化变量。,空指针操作：多个条件一起判断（1）,【问题描述】测试接口时，如果没有输入必选参数（操作类
13、型operationType），系统异常【问题定位】if(operationType!=null&operationType.equals(1)/分支操作 else if(operationType.equals(2)/分支操作 else/分支操作表面上代码对空指针和各种取值都进行了判断，但是当operationType为null时，第一行的判断为FALSE，然后执行第二个判断分支，立刻出现空指针异常。其实，我们代码中经常会出现这样的低级错误，编码者第一次判断时思路很清晰，要对对象判空，但是以后想当然认为第一次已经判空了，else if之后就不需要再次判断。【纠正措施】见下页,空指针操作：多个
14、条件一起判断（2）,【纠正措施】将判空作为单独的条件，这样代码虽然多了一行，却清晰了很多if(null=operationType)/分支操作 else if(operationType.equals(1)/分支操作 else if(operationType.equals(2)/分支操作 else/分支操作【举一反三】将多条判断语句写在一起，非常容易出错。每一行代码最好只完成一个功能,空指针操作：&写成了|,【问题描述】代码飞检发现下面代码：typedef mapMsgmap;Msgmap m_mapMsgData;Msgmap:iterator itor=m_mapMsgData.find
15、(nMsgID);if(m_mapMsgData.end()!=itor)|!itor-second)【问题定位】当 m_mapMsgData.end()!=itor为非，会继续执行!itor-second，但此时itor为空指针。【纠正措施】将|修改成,空指针操作：Map取值自动添加空指针（1）,【问题描述】版本验证中，进行关闭操作，引起coredump。问题无规律重现。【问题定位】分析dump文件，导致coredump的代码是：if(itRevTElink-second)-GetLinkstat()=TELINK_STATE_DISCONNECT).itRevTElink是从m_mapIn
16、dexToLink中取出的，唯一可能的原因就是m_mapIndexToLink中存在空指针。检视向map插入键值的代码：pCOSNTELink pLink=m_mapIndexToLinkpairLinkIndex(link.GetLocalNeID(),link.GetLocalTeIfID();if(NULL=pLink)return false;/判断了键值为空，但直接返回，没有将这个空键值从MAP中删除查看STL中实现map的源码，发现使用mapkey取值时，如果键值不存在，会自动插入一个节点，该节点键值为key，值则由默认构造函数自动生成。在上面代码中，自动插入了NULL值，造成后面
17、引用了空指针造成coredump。【纠正措施】见下页,空指针操作：Map取值自动添加空指针（2）,【纠正措施】map取值时先用find进行查找，找到了再进行相关操作：IndexToLin:iterator itFind m_mapIndexToLinkpairLinkIndex link.GetLocalNeID(),link.GetLocalTeIfID();if(m_mapIndexToLinkpairLinkIndex.end()=iteFind)return false;/通过迭代器取出的指针要进行非空判断：if(itRevTElink-second!=NULL&(itRevTElink-second)-GetLinkstat()=TELINK_STATE_DISCONNECT).,
