当使用分配给同一内存位置的多个指针时，如何在删除 C++ 中指针指向的内存后避免未定义的行为？

Question

删除 C++ 中指针指向的内存后，我遇到了未定义的行为。当使用分配给同一内存位置的多个指针时，如何避免此问题？

#include <iostream>
using namespace std;

class MyClass {
private:
    int data;
public:
    MyClass(int d) : data(d) {}

    int getData() const {
        return data;
    }
};

int main() {
    MyClass *ptr = new MyClass(5);

    cout << "Data using pointer: " << ptr->getData() << endl;   
 
    MyClass *anotherPtr = ptr;

    delete ptr;
    
    cout << "Data using another pointer after deletion: " << anotherPtr->getData() << endl;

    return 0;
}

Answer 1

这个问题没有一个简单的答案。您询问如何避免 CWE-416：Use After Free 错误，并且有多种解决方案：

1. 使用运行时分析检测 Use After Free 错误（例如

   -fsanitize=address,undefined

   等消毒剂）
   • 在生产中使用地址消毒剂或其他未定义行为消毒剂？
2. 如果可能，使用静态分析和/或编译器警告检测 Use After Free。
   • GCC 是否具有检测释放后使用错误的功能？
3. 不要直接使用

   new

   /

   delete

   ，而是使用

   std::unique_ptr

   和

   std::shared_ptr

   等智能指针。如果使用得当，这些包装器使得在指针被释放后就不可能意外使用它。
   • 什么是智能指针以及何时应该使用智能指针？

其中，最有效的解决方案是智能指针。它们模拟唯一/共享所有权，除非您通过

release()

ing/

get()

ing 原始指针来打破它，否则不可能编写 Use After Free 错误。当您已经编写了错误时，运行时检查和静态分析可以被视为 PPE（个人防护装备）。