空指針常量

在uC/OS中普遍的用到了，對指針是否為空指針的判斷，而沒有把C語言中其中的語法知識講解出來，很多同學對此理解有些含糊，趁著有時間，把其中的一些疑問及解答列舉如下。若有錯誤請指正。

問題一：什麼是空指針常量（null pointer constant）?

An integer constant expression with the value 0, or such an expression cast to type void *, is called a null pointer constant. （一個表示0值的 整數常量，叫做空指針常量）

解釋： 0、0L 、3 - 3（它們都是“integer constant expression”整數常量表達式）以及 (void*)0 等都是空指針常量（注意 (char*) 0 不叫空指針常量，只是一個空指針值）。

至於系統選取哪種形式作為空指針常量使用，則是實現相關的。

一般的 C 系統選擇 (void*)0 或者 0 的居多（也有個別的選擇 0L）；

問題二：什麼是空指針（null pointer）?

If a null pointer constant is converted to a pointer type, the resulting pointer, called a null pointer, is guaranteed to compare unequal to a pointer to any object or function. （如果一個 空指針常量 賦給了一個有類型的指針變數，那麼這個指針就叫空指針。它不指向任何的對象或者函數）

解釋：如果 p 是一個指針變數，

若進行： p = 0;、p = 0L;、p = '\0';、p = 3 - 3;、p = 0 * 17; 中的任何一種 賦值操作之後（對於 C 來說還可以是 p = (void*)0;）

p 都成為一個空指針，並且由系統保證空指針不指向任何實際的對象或者函數。反過來說，任何對象或者函數的地址都不可能是空指針。

問題三：什麼是 NULL？

The macro（宏）NULL is defined in (and other headers) as a null pointer constant （NULL作為一個宏定義為一個空指針常量）

即 NULL 是一個標準規定的宏定義，用來表示空指針常量。因此，除了上面的各種賦值方式之外，還可以用 p = NULL; 來使 p 成為一個空指針。

有些系統中這樣來宏定義的

#define NULL 0

char *p = NULL;

問題四：空指針（null pointer）指向了內存的什麼地方即空指針的內部實現？

標準並沒有對空指針指向內存中的什麼地方這一個問題作出規定，也就是說用哪個具體的地址值（0x0 地址還是某一特定地址）表示空指針取決於系統的實現。我們 常見的空指針一般指向 0 地址，即空指針的內部用全 0 來表示（zero null pointer，零空指針）；也有一些系統用一些特殊的地址值或者特殊的方式表示空指針（nonzero null pointer，非零空指針），具體請參見 C FAQ。

在實際編程中不需要了解在我們的系統上空指針到底是一個 zero null pointer 還是 nonzero null pointer，我們只需要了解一個指針是否是空指針就可以了——編譯器會自動實現其中的轉換，為我們屏蔽其中的實現細節。注意：不要把空指針的內部表示等同於整數 0 的對象表示——如上所述，有時它們是不同的。

問題5：在實際的操作中 如何判斷某個指針是不是空指針？

可以通過與空指針常量或者其它的空指針的比較來實現（注意與空指針的內部表示無關）。

指針變數 p 是空指針的判斷： （假設 p 是一個指針變數，q 是一個同類型的空指針，要檢查 p 是否是一個空指針）

if ( p == 0 )

if ( p == '\0' )

if ( p == 3 - 3 )

if ( p == NULL )

if ( NULL == p )

if ( !p )

if ( p == q )

問題6：可以定義自己的 NULL 的實現嗎？

解釋：If the program declares or defines an identifier in a context in which it is reserved (other than as allowed by 7.1.4), or defines a reserved identifier as a macro name, the behavior is undefined.（ NULL 是標準庫中的一個符合上述條件的 reserved identifier （保留標識符）。所以，如果包含了相應的標準頭文件而引入了 NULL 的話，則再在程序中重新定義 NULL 為不同的內容是非法的，其行為是未定義的

問題7：malloc 函數在分配內存失敗時返回 0 還是 NULL？

解釋： malloc 函數是標準 C 規定的庫函數。在標準中明確規定了在其內存分配失敗時返回的是一個“null pointer”（空指針）：

If the space cannot be allocated, a null pointer is returned.

它指向系統內存具體哪個地方是由系統決定的，應用者不必去深究。