“神奇地”避免段错误

Question

我写了一个小演示程序

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

typedef struct tag_node {
    struct tag_node *left, *right, *prev;
    int value;
} node;

int main()
{
    node *root_node = malloc(sizeof(node));
    root_node->value = 1;
    node **position = &root_node->right;
    *position = malloc(sizeof(node));
    (*position)->value = 2;
    (*position)->prev = root_node;
    printf("root node is %d, right node is %d\n",
        root_node->value, root_node->right->value);
    node **ptr = &(*position)->prev->prev->prev;
    printf("This is fine\n");
    return 0;
}

并用

gcc -Wall -Wextra -g -O0 example.c -o example

编译它。 在我看来，程序必须在

node **ptr = &(*position)->prev->prev->prev;

行崩溃，因为：

1. *position

   是

   root->right

   地址；

2. (*position)->prev

   是

   root

   地址；

3. (*position)->prev->prev

   是

   root

   previous

   地址，即 NULL；

4. (*position)->prev->prev->prev

   是 NULL 取消引用，这必定会导致

   segfault

   错误。

尽管如此，程序感觉很棒，打印“This is Fine”并返回退出代码 0。

有人可以向我解释一下这个黑魔法吗？

Answer 1

线路

node **ptr = &(*position)->prev->prev->prev;

无意义，可以通过优化消除。

有趣的是，添加一行

printf("%p\n",(void*)ptr);

在使该行有意义的行之后没有调用分段错误。
这看起来是因为我们可以读取

(*position)->prev->prev

（这意味着

root_node->prev

并且可以通过将成员

&(*position)->prev->prev->prev

的偏移量添加到

prev

的值来计算地址

(*position)->prev->prev

，而无需实际访问

(*position)->prev->prev->prev

。

另请注意，

malloc

不会初始化分配的缓冲区，并且

(*position)->prev->prev

的值不必是

NULL

。