如何在任意指针类型上设置魔法指针值

Question

我有一个应用程序，在这个应用程序中，我经历了一些罕见的由于nullptr析出的分段故障。应用程序中的指针值遵循一个非常标准的生命周期。

1. 我将它们初始化为nullptr。
2. 它们在早期的某个时候被设置为一个值，当信息变得可用时，将它们设置为一个构造的实例。
3. 然后它们会被使用一段时间。
4. 它们最后被释放，之后我将它们设置为空。

当我对一个核心进行事后分析时，如果能知道指针之所以有一个nullptr值，是因为它刚刚被未初始化，但没有被设置为一个实际的实例（即在上述步骤1和2之间），还是因为它之前已经被释放了（在上述步骤4之后），将会很有帮助。为了帮助分析，我想使用魔法指针值来初始化和释放后的对象。我想到的是hexspeak的值，如 0xCAFEBABE 和 0xDEADBEEF 分别用于步骤1和步骤4。

我有多种类型的指针，我想用于此。我发现，对于任何给定的类型，我都可以使用显式转码来初始化它。下面是一个最小的例子。

#include <iostream>

using namespace std;

class A {
public:
    A(int a) : _a{a} {};
    int _a;
};

int
main(int argc, char* argv[])
{
    A *a = reinterpret_cast<A*>(0xCAFEBABE);
    cout << a->_a << endl;

    return 0;
}

这就是我想要的： 当我运行这个的时候，它就会崩溃，而当我打印这个值的时候 a 在调试器中，它打印出 0x00000000cafebabe.

然而，为每个指针类型指定reinterpret_cast，每次初始化一次，每次销毁后一次，会变得很繁琐。有没有更有效的方法来完成这个任务？

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更新

有几个人加了评论，建议我用智能指针管理这些指针。我很欣赏这个反馈的意图，但是这个建议并不适用于这种情况，因为这并不是管理这些对象寿命的bug。一般来说，我在这个应用程序中的类的实例都是由智能指针管理的。在这次崩溃的特殊情况下，指针是针对OpenSSL对象的，这些对象是用SSL_new构造的，用SSL_free释放的。但这不是重点：当连接创建时，它们被正确地构造，当连接消失时，它们被正确地释放。实例不应该存在于该时间范围之外。当我的应用程序的一部分试图使用这些非实时实例之一进行写入时，错误就会出现。为了帮助追踪这个问题，我想知道写是发生在连接建立之前还是连接消失之后的对象上。这就是魔法指针值的作用。

Answer 1

你可以使用一个函数模板来消除一点繁琐。

template <typename Object>
Object* get_pointer()
{
   return reinterpret_cast<Object*>(0xCAFEBABE);
}

template <typename Object>
Object* get_pointer(Object* /*unused*/)
{
   return get_pointer<Object>();
}

并使用它作为。

A* a = get_pointer(a);

或者...

A* a = get_pointer<A>();