空指针常量

计算机学术语

对于空指针值，一般的文档中倾向于用 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）。一句话，空指针是什么，就是一个被赋值为0的指针，在没有被具体初始化之前，其值为0.

问题列出

在uC/OS中普遍的用到了，对指针是否为空指针的判断，而没有把C语言中其中的语法知识讲解出来，很多同学对此理解有些含糊，趁着有时间，把其中的一些疑问及解答列举如下。若有错误请指正。

问题内容

问题一：什么是空指针常量（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. （一个表示0值的整数常量，叫做空指针常量）

解释： 0、0L 、3 - 3（它们都是“integer constant expression”整数常量表达式）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，则是实现相关的。

一般的 C 系统选择 (void*)0 或者 0 的居多（也有个别的选择 0L）；

问题二：什么是空指针（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. （如果一个空指针常量赋给了一个有类型的指针变量，那么这个指针就叫空指针。它不指向任何的对象或者函数）

解释：如果 p 是一个指针变量，

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，并且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。

问题三：什么是 NULL？

The macro（宏）NULL is defined in (and other headers) as a null pointer constant （NULL作为一个宏定义为一个空指针常量）

即 NULL 是一个标准规定的宏定义，用来表示空指针常量。因此，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。

有些系统中这样来宏定义的

#define NULL 0

char *p = NULL;

问题四：空指针（null pointer）指向了内存的什么地方即空指针的内部实现？

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。

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。

问题5：在实际的操作中如何判断某个指针是不是空指针？

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）。

指针变量 p 是空指针的判断：（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）

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 )

问题6：可以定义自己的 NULL 的实现吗？

解释： 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

问题7：malloc 函数在分配内存失败时返回 0 还是 NULL？