如何在任意指针类型上设置魔术指针值

Question

我有一个应用程序，由于 nullptr 取消引用，我在其中遇到了一些罕见的分段错误。应用程序中的指针值遵循非常标准的生命周期：

我将它们初始化为 nullptr。
当信息可用于将它们设置为构造实例时，它们会在早期的某个时间点设置为一个值。
然后他们会习惯一段时间。
它们终于被释放了，之后我将它们设置为空。

当我对核心进行 post 分析时，了解指针是否具有 nullptr 值会很有帮助，因为它只是未初始化但未设置为实际实例（即，在步骤 1 之间）和上面的 2）或者因为它之前已经被释放（在上面的步骤 4 之后）。为了帮助进行此分析，我想使用魔术指针值来初始化和 post-free'ing 对象。我想到了 hexspeak 值，例如步骤 1 和步骤 4 的 0xCAFEBABE 和 0xDEADBEEF。

我有多种类型的指针可以用于此目的。我发现对于任何给定类型，我都可以使用显式强制转换对其进行初始化。这是一个最小的例子：

#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：当我运行这样做时，它崩溃了，当我在调试器中打印 a 的值时，它打印 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，会变得乏味。有没有更有效的方法来完成这个？

更新

一些人添加了评论，建议我使用智能指针管理这些指针。我很欣赏此反馈的意图，但该建议不适用于这种情况，因为这不是管理这些对象生命周期的错误。一般来说，我的类在这个应用中的实例都是通过智能指针来管理的。在这次崩溃的特殊情况下，指针指向 OpenSSL 对象，这些对象使用 SSL_new 构造并使用 SSL_free 释放。但这不是重点：它们在创建连接时正确构造，并在连接消失时正确释放。这些实例不应存在于该时间范围之外。当我的应用程序的一部分尝试使用这些非实时实例之一进行写入时，该错误就会出现。为了帮助追踪这一点，我想知道写入是在连接建立之前还是在连接消失之后发生在对象上。这就是魔术指针值的用武之地。

Answer 1

您可以使用函数模板来消除单调乏味。

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

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

并将其用作：

A* a = get_pointer(a);

或

A* a = get_pointer<A>();

如何在任意指针类型上设置魔术指针值

How to set magic pointer values on arbitrary pointer types

c++

pointers

lifetime