1. 什么是'null pointer exception'?
'null pointer exception'（空指针异常）是指在使用一个指向空地址（即nullptr）的指针所引用的对象时，导致了程序的发送了运行时错误的异常。在C++中，没有对指针进行正确的初始化，或者对已经释放的指针进行了误操作，可能会导致该异常的发生。
2. 如何避免'null pointer exception'?
造成'null pointer exception'异常的主要原因是指针的错误使用，因此以下措施可以帮助避免该异常的发生：
2.1 指针初始化
初始化指针是避免空指针异常的最好方法。指针变量声明后，应当赋初值，否则该指针将会成为野指针。即使指针作为一个类的成员使用，在构造函数中也应该对其进行初始化。
int *p = nullptr; //初始化为nullptr
2.2 检查指针是否为空
在 C++ 中使用一个空指针访问数据是一个非法操作，可能导致程序出现运行时错误。所以，当使用指针操作时，应该首先检查它是否为空，如果为空，应当及时停止进行下一步操作。
if (p == nullptr){
// 指针为空，停止操作
}
else{
// 执行指针操作
}
2.3 使用智能指针
在C++11中引入了智能指针，可以更安全地管理内存，避免了手动管理内存时遗漏释放内存的情况。
#include
#include
using namespace std;
class MyObj {
public:
MyObj() { cout << "构造函数被调用\n"; }
~MyObj() { cout << "析构函数被调用\n"; }
};
int main() {
unique_ptr ptr1(new MyObj());
unique_ptr ptr2 = make_unique();
return 0;
}
3. 如何解决'null pointer exception'？
'null pointer exception' 的解决方法就是要避免产生这种异常。如果出现了该异常，我们需要进行根本性的调整，重新检查程序代码，并找到正是的错误。
3.1 编译选项
在编写C++程序时，可以通过指定编译选项`-Wall`和`-Werror`，这两个选项可以帮助发现大部分指针问题，其中`-Wall`选项会让编译器显示警告信息，而`-Werror`选项会将编译器的警告视为错误，强制开发人员去修改代码。
3.2 gdb调试
在C++中，使用gdb进行调试，可以帮助我们产生更多详细的信息，帮助我们找到'null pointer exception'的产生。在gdb中通过使用`backtrace`命令可以查看程序的调用栈，从而定位到程序出现的空指针异常的位置。
#include
using namespace std;
void func1(){
int *p = nullptr;
*p = 10;
}
void func2(){
func1();
}
int main(){
func2();
return 0;
}
$ g++ -g -o main main.cpp //添加-g选项
$ gdb main
(gdb) run
Starting program: /home/user/main
Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x00000000004005f6 in func1() ()
(gdb) backtrace
#0 0x00000000004005f6 in func1() ()
#1 0x0000000000400625 in func2() ()
#2 0x0000000000400631 in main ()
通过使用`backtrace`命令可以看到，空指针异常产生的位置为函数`func1`。
3.3 异常处理
在C++中，使用异常处理语句`try/catch`可以使程序抛出异常。通过在可能会出现指针错误的代码块中使用异常处理语句，可以及时捕获错误，避免程序崩溃。
#include
using namespace std;
void func1(){
int *p = nullptr;
try{
if (p == nullptr)
throw "指针为空";
*p = 10;
}catch (const char* msg){
cerr << "发生异常: " << msg << endl;
}
}
int main(){
func1();
return 0;
}
4. 结束语
空指针异常是C++程序中经常会遇到的错误之一，它的发生可能会导致程序崩溃或加大调试的难度。我们可以通过指针的正确初始化、对空指针的判断、使用智能指针，以及编译选项、gdb调试和异常处理语句的应用等一系列措施对空指针异常进行避免和解决。