水滴石穿C语言之指针综合谈

指针本身的相关问题

　　1、问题：空指针的定义

　　曾经看过有的.h文件将NULL定义为0L，为什么？

　　答案与分析：

　　这是一个关于空指针宏定义的问题。指针在C语言中是经常使用的，有时需要将一个指针置为空指针，例如在指针变量初始化的时候。
C语言中的空指针和Pascal或者Lisp语言中的NIL具有相同的地位。那如何定义空指针呢？下面的语句是正确的：

char *p1 = 0; int *p2; if (p != 0) { ... } p2 = 0;

　　也就是说，在指针变量的初始化、赋值、比较操作中，0会被编译器理解为要将指针置为空指针。至于空指针的内部表示是否是0，则随不同的机器类型而定，不过通常都是0。但是在另外一些场合下，例如函数的参数原型是指针类型，函数调用时如果将0作为参数传入，编译器则不能将其理解为空指针。此时需要明确的类型转换，例如：

void func (char *p); func ((char *)0);

　　一般情况下，0是可以放在代码中和指针关联使用的，但是有些程序员（数量还不少呦！也许就包括你在内）不喜欢0的直白，认为其不能表示作为指针的特殊含义，于是要定义一个宏NULL，来明确表示空指针常量。这也是对的，人家C语言标准就明确说：“ NULL应该被定义为与实现相关的空指针常量”。但是将NULL定义成什么样的值呢？我想你一定见过好几种定义NULL的方法：

#define NULL 0 #define NULL (char *)0 #define NULL (void *)0

　　在我们使用的绝大多数计算系统上，例如PC，上述定义是能够工作的。然而，世界上还有很多其它种类的计算机，其CPU也不是Intel的。在某些系统上，指针和整数的大小和内部表示并不一致，甚至不同类型的指针的大小都不一致。为了避免这种可移植性问题，0L是一种最为安全的、最妥帖的定义方式。0L的含义是： “值为0的整数常量表达式”。这与C语言给出的空指针定义完全一致。因此，建议采用0L作为空指针常量NULL的值。

　　其实 NULL定义值，和操作系统的的平台有关， 将一个指针定义为 NULL， 其用意是为了保护操作系统，因为通过指针可以访问任何一块地址， 但是，有些数据是不许一般用户访问的，比如操作系统的核心数据。 当我们通过一个空(NULL)的指针去方位数据时，系统会提示非法， 那么系统又是如何知道的呢？？

　　以windows2000系统为例， 该系统规定系统中每个进程的起始地址（0x00000000）开始的某个地址范围内是存放系统数据的，用户进程无法访问， 所以当用户用空指针（0）访问时，其实访问的就是0x00000000地址的系统数据，由于该地址数据是受系统保护的，所以系统会提示错误(指针访问非法)。

　　这也就是说NULL值不一定要定义成0，起始只要定义在系统的保护范围的地址空间内，比如定义成(0x00000001, 0x00000002)都会起到相同的作用，但是为了考虑到移植性，普遍定义为0 。

　　2、问题：与指针相关的编程规则&规则分析

　　指针既然这么重要，而且容易出错，那么有没有方法可以很好地减少这些指针相关问题的出现呢？

　　答案与分析：

　　减少出错的根本是彻底理解指针。

　　在方法上，遵循一定的编码规则可能是最立竿见影的方法了，下面我来阐述一下与指针相关的编程规则：

　　1) 未使用的指针初始化为NULL 。

　　2) 在给指针分配空间前、分配后均应作判断。

　　3) 指针所指向的内容删除后也要清除指针本身。

　　要牢记指针是一个复合的数据结构这个本质，所以我们不论初始化和清除都要同时兼顾指针本身（上述规则1，3）和指针所指向的内容（上述规则2，3）这两个方面。

　　遵循这些规则可以有效地减少指针出错，我们来看下面的例子：

void Test(void) { 　char *str = (char *) malloc(100); 　strcpy(str, “hello”); 　free(str); 　if(str != NULL) 　{ 　　strcpy(str, “world”); 　　printf(str); 　} }

　　请问运行Test函数会有什么样的结果？

　　答：

　　篡改动态内存区的内容，后果难以预料，非常危险。因为free(str);之后，str成为野指针，if(str != NULL)语句不起作用。

　　如果我们牢记规则3，在free(str)后增加语句：

str = NULL;

　　那么，就可以防止这样的错误发生。

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