[C/C++] 초기화되지 않은 포인터 사용으로 인한 Segmentation Fault 해결하기

1. 문제 개요

C 언어에서 초기화되지 않은 포인터를 사용하면 프로그램이 예기치 않게 크래시되거나 세그멘테이션 오류(segmentation fault)가 발생할 수 있습니다. 이 글에서는 이러한 문제가 발생하는 이유와 이를 방지하기 위한 방법을 살펴보겠습니다.

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2. 초기화되지 않은 포인터란?

포인터는 다른 변수의 주소를 저장하는 변수입니다. 하지만 초기화되지 않은 포인터는 유효하지 않은 메모리 주소를 가리킵니다. 예를 들어:

int *ptr;
*ptr = 10;  // 오류 발생!

여기서 ptr은 초기화되지 않았으므로 가리키는 메모리가 불확실합니다. 이 상태에서 메모리를 참조하면 세그멘테이션 오류가 발생합니다.

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3. 초기화되지 않은 포인터로 인한 일반적인 오류

3.1 데이터 쓰기 오류

int *ptr;
*ptr = 42;  // 초기화되지 않은 포인터 사용

3.2 문자열 복사 오류

char *ptr;
strcpy(ptr, "Hello, World!");  // 유효하지 않은 메모리 접근

3.3 입력 스캔 오류

char *ptr;
scanf("%s", ptr);  // 메모리 할당 없이 입력을 받음

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4. 해결 방법

4.1 유효한 메모리로 초기화

포인터를 사용하기 전에 항상 유효한 메모리를 할당해야 합니다.

• 스택 메모리 초기화:

int data = 0;
int *ptr = &data;
*ptr = 42;  // 정상 작동

• 힙 메모리 할당:

int *ptr = malloc(sizeof(int));
if (ptr) {
    *ptr = 42;  // 정상 작동
    free(ptr);
}

4.2 NULL로 초기화

포인터를 NULL로 초기화하여 사용되지 않는 상태임을 명확히 할 수 있습니다.

int *ptr = NULL;
if (ptr) {
    *ptr = 42;  // 실행되지 않음
}

4.3 메모리 크기 확인

문자열을 처리할 때는 충분한 메모리를 할당한 후 사용해야 합니다.

char *ptr = malloc(20 * sizeof(char));
if (ptr) {
    strcpy(ptr, "Hello, World!");
    free(ptr);
}

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5. 결론

초기화되지 않은 포인터는 프로그램의 안정성을 크게 저하시킬 수 있습니다. 유효한 메모리로 초기화하거나, NULL 값을 활용해 포인터의 상태를 명확히 관리하면 이러한 문제를 방지할 수 있습니다. C에서 안전한 메모리 관리는 모든 프로그래머가 익혀야 할 중요한 기술입니다.