空指针和0、NULL之间的关系

空指针和0、NULL之间的关系

1.        什么是空指针常量（null pointer constant）?

英文定义：

[6.3.2.3-3] An integer constant expression withthe value 0, or such an expression cast to type void *, is called a nullpointer constant.

即：具有0值的整型常量表达式或具有0值的并转换成void *类型的表达式都叫做空指针常量。

故，我们可以说0、0L、'/0'、3 - 3、0 * 17 （它们都是“integer constant expression”）以及 (void*)0等都是空指针常量。注意 (char*) 0不叫空指针常量，只是一个空指针值。      至于系统选取哪种形式作为空指针常量使用，则与实现相关的。一般的 C系统选择 (void*)0 或者 0 的居多（也有个别的选择 0L）；至于 C++ 系统，由于存在严格的类型转化的要求，void* 不能像C 中那样自由转换为其它指针类型，所以通常选 0 作为空指针常量（tyc: C++标准推荐），而不选择 (void*)0。

2.        什么是空指针（null pointer）?

英文定义：

[6.3.2.3-3] If a null pointer constant isconverted to a pointer type, the resulting pointer, called a null pointer, isguaranteed to compare unequal to a pointer to any object or function.

即：如果把一个空指针常量转换成指针，那么这个指针就被叫做空指针。

故，如果 p是一个指针变量，则 p = 0;p = 0L; p = '/0';、p = 3 - 3; p = 0 * 17中的任何一种赋值操作之后（对于 C来说还可以是 p = (void*)0;）， p都成为一个空指针，由系统保证空指针不指向任何实际的对象或者函数。反过来说，任何对象或者函数的地址都不可能是空指针。

例如：char *p; //定义一个字符指针p

             p=0; // p被初始化为空指针

3.     什么是 NULL？
英文定义：
[6.3.2.3-Footnote]The macro NULL is defined in <stddef.h> (and other headers) as a nullpointer constant。

即：即 NULL是一个标准规定的宏定义，用来表示空指针常量。

故，除了上面的各种赋值方式之外，还可以用 p =NULL;来使 p成为一个空指针。（tyc：很多系统中的实现：#define NULL (void*)0，与这里的“a null pointer constant”并不是完全一致的）。

注意：使用NULL时必须包含相应的头文件。

4.     空指针（null pointer）指向了内存的什么地方（空指针的内部实现）？
标准并没有对空指针指向内存中的什么地方这一个问题作出规定，也就是说用哪个具体的地址值（0x0地址还是某一特定地址）表示空指针取决于系统的实现。我们常见的空指针一般指向 0 地址，即空指针的内部用全 0 来表示（zero null pointer，零空指针）；也有一些系统用一些特殊的地址值或者特殊的方式表示空指针（nonzero null pointer，非零空指针），具体请参见C FAQ。

幸运的是，在实际编程中不需要了解在我们的系统上空指针到底是一个 zero null pointer还是 nonzero null pointer，我们只需要了解一个指针是否是空指针就可以了——编译器会自动实现其中的转换，为我们屏蔽其中的实现细节。注意：不要把空指针的内部表示等同于整数 0 的对象表示——如上所述，有时它们是不同的。

5.     如何判断一个指针是否是一个空指针？

这可以通过与空指针常量或者其它的空指针的比较来实现（注意与空指针的内部表示无关）。例如，假设 p是一个指针变量，q是一个同类型的空指针，要检查 p是否是一个空指针，可以采用下列任意形式之一——它们在实现的功能上都是等价的，所不同的只是风格的差别。

指针变量 p是空指针的判断：
if ( p == 0 )
if ( p == '/0' )
if ( p == 3 - 3 )
if ( p == NULL )  /* 使用 NULL 必须包含相应的标准库的头文件 */
if ( NULL == p )
if ( !p )
if ( p == q )
...

指针变量 p不是空指针的判断：
if ( p != 0 )
if ( p != '/0' )
if ( p != 3 - 3 )
if ( p != NULL)  /* 使用 NULL 必须包含相应的标准库的头文件 */
if ( NULL != p )
if ( p )
if ( p != q )
...

6.     可以用 memset函数来得到一个空指针吗？
这个问题等同于：如果 p是一个指针变量，那么
memset( &p, 0, sizeof(p) ); 和 p = 0;
是等价的吗？
答案是否定的，虽然在大多数系统上是等价的，但是因为有的系统存在着“非零空指针”（nonzero null pointer），所以这时两者不等价。由于这个原因，要注意当想将指针设置为空指针的时候不应该使用 memset，而应该用空指针常量或空指针对指针变量赋值或者初始化的方法。

7.     可以定义自己的 NULL的实现吗？兼答"NULL的值可以是 1、2、3等值吗？"类似问题
[7.1.3-2] If the program declares or defines an identifier in a context inwhich it is reserved (other than as allowed by 7.1.4), or defines a reservedidentifier as a macro name, the behavior is undefined.
NULL 是标准库中的一个符合上述条件的reserved identifier（保留标识符）。所以，如果包含了相应的标准头文件而引入了NULL的话，则再在程序中重新定义NULL为不同的内容是非法的，其行为是未定义的。也就是说，如果是符合标准的程序，其 NULL的值只能是 0，不可能是除 0之外的其它值，比如 1、2、3等。

测试：

#define NULL 1    //将NULL定义为1

char*p=NULL; //错误，VS2010编译器提示“int”类型的值不能用于初始化”char”类型实体；而如果把NULL定义为0，就可以

如果想自己定义NULL，它只能定义为0，可以如下定义：
#ifndef  NULL

#define NULL 0

#endif

8.     malloc 函数在分配内存失败时返回 0 还是 NULL？
malloc 函数是标准 C规定的库函数。在标准中明确规定了在其内存分配失败时返回的是一个 “null pointer”（空指针）：
[7.20.3-1] If the space cannot be allocated, a null pointer is returned.
对于空指针值，一般的文档（比如man）中倾向于用NULL表示，而没有直接说成 0。但是我们应该清楚：对于指针类型来说，返回 NULL和返回 0是完全等价的，因为 NULL和 0 都表示 “null pointer”（空指针）。（tyc：一般系统中手册中都返回NULL，那我们就用NULL吧）

转自：http://wenku.baidu.com/view/250567c08bd63186bcebbcc0.html