c語言NULL和0區別及NULL詳解

 

 

先看下面一段代碼輸出什么：

#include<stdo.h>

int main()
{
    int *p=NULL;
    printf("%s",p);
 
}

輸出<null> ,單步調試可以看出執行int *p=NULL,p的值為0x00000000,可以看出，NULL在實際底層調用中就是0，

在C語言中，

NULL和0的值都是一樣的，但是為了目的和用途及容易識別的原因，NULL用於指針和對象，0用於數值

對於字符串的結尾，使用'\0'，它的值也是0，但是讓人一看就知道這是字符串的結尾，不是指針，也不是普通的數值

在不同的系統中，

NULL並非總是和0等同，NULL僅僅代表空值，也就是指向一個不被使用的地址，在大多數系統中，都將0作為不被使用的地址，所以就有了類似這樣的定義

#define NULL 0

但並非總是如此，也有些系統不將0地址作為NULL，而是用其他的地址，所以說，千萬別將NULL和0等價起來，特別是在一些跨平台的代碼中，這更是將給你帶來災難。

看下面解釋：

問 0 '0' '\0' "\0"

 

To me, when doing C/C++:

 

0 would digit zero, that is, a numerical value.

//0可能是數字0，也就是一個數值。

 

'0' could be the character capital oh or the character zero. For example: char word[10] = "Oxford"; char number[10] = "01234";

 

Depending on typeface used 'O' may look exactly like '0' making it difficult to tell them apart out of context.

 //上面兩句要一起理解。0可能會被作為大寫字母O或者字符0.僅僅根據字體使用“O”看起來就像' 0 '很難分辨他們。

'\0' is the null character used to terminate strings in C/C++.

//'\0'是null字符用於中止C/C++字符串

 

"\0" is an empty string.

//"\0"是一個空字符串

NULL在stdio.h中定義：

#if !defined(NULL) && defined(__NEEDS_NULL)
#ifdef __cplusplus
#define NULL    0
#else
#define NULL    ((void *)0)
#endif
#endif

在c++定義為0，在c中定義為(void *)0;為什么，參考：http://stackoverflow.com/questions/7016861/null-pointer-in-c-and-c

在探究的過程中找到下面的一個帖子。很是不錯，COPY如下。
轉載自：http://blog.chinaunix.NET/u/18517/showart_309917.html

---

    本文轉自： http://bbs.chinaunix.net/viewthread.php?tid=544415&extra=&page=7

    帖子里討論了C語言中的空指針、空指針常量、NULL、0等概念及相互關系及區別。這里摘錄whyglinux兄的總結。做個標簽，呵呵^_^

---

1. 什么是空指針常量（null pointer constant）?
   
   [6.3.2.3-3] An integer constant expression with the value 0, or such an expression cast to type void *, is called a null pointer constant//一個整數常量表達式的值0,或這樣的表達式類型void *,稱為空指針常量
2. 這里告訴我們：0、0L、'\0'、3 - 3、0 * 17 （它們都是“integer constant expression”）以及 (void*)0 （tyc： 我覺得(void*)0應該算是一個空指針吧，更恰當一點）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）；至於 C++ 系統，由於存在嚴格的類型轉化的要求，void* 不能象 C 中那樣自由轉換為其它指針類型，所以通常選 0 作為空指針常量（tyc: C++標准推薦），而不選擇 (void*)0。
   
   
3. 什么是空指針（null pointer）?
   
   [6.3.2.3-3] 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被轉換為一個指針類型,產生的指針,稱為空指針,保證比作一個指針指向任何對象或函數是不平等的。
   char *p=0；此時p就是一個空指針，不指向任何實際對象。
   因此，如果 p 是一個指針變量，則 p = 0;、p = 0L;、p = '\0';、p = 3 - 3;、p = 0 * 17; 中的任何一種賦值操作之后（對於 C 來說還可以是 p = (void*)0;）， p 都成為一個空指針，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。（tyc: 比如這里的(void*)0就是一個空指針。把它理解為null pointer還是null pointer constant會有微秒的不同，當然也不是緊要了）
   
   
4. 什么是 NULL？
   
   [6.3.2.3-Footnote] The macro NULL is defined in <stddef.h> (and other headers) as a null pointer constant//宏定義空< stddef.h >(和其他標題)作為一個空指針常量
   
   即 NULL 是一個標准規定的宏定義，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。（tyc：很多系統中的實現：#define NULL (void*)0，與這里的“a null pointer constant”並不是完全一致的）
   
   
5. 空指針（null pointer）指向了內存的什么地方（空指針的內部實現）？
   
   標准並沒有對空指針指向內存中的什么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。
   
   幸運的是，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。
   
   
6. 如何判斷一個指針是否是一個空指針？
   
   這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）。例如，假設 p 是一個指針變量，q 是一個同類型的空指針，要檢查 p 是否是一個空指針，可以采用下列任意形式之一——它們在實現的功能上都是等價的，所不同的只是風格的差別。
   
   指針變量 p 是空指針的判斷：
   if ( p == 0 )
   if ( p == '\0' )
   if ( p == 3 - 3 )
   if ( p == NULL )  /* 使用 NULL 必須包含相應的標准庫的頭文件 */
   if ( NULL == p )
   if ( !p )
   if ( p == q )
   ...
   
   指針變量 p 不是空指針的判斷：
   if ( p != 0 )
   if ( p != '\0' )
   if ( p != 3 - 3 )
   if ( p != NULL )  /* 使用 NULL 必須包含相應的標准庫的頭文件 */
   if ( NULL != p )
   if ( p )
   if ( p != q )
   ...
   
   
7. 可以用 memset 函數來得到一個空指針嗎？
   
   這個問題等同於：如果 p 是一個指針變量，那么
   
   memset( &p, 0, sizeof(p) ); 和 p = 0;
   
   是等價的嗎？
   
   答案是否定的，雖然在大多數系統上是等價的，但是因為有的系統存在着“非零空指針” （nonzero null pointer），所以這時兩者不等價。由於這個原因，要注意當想將指針設置為空指針的時候不應該使用 memset，而應該用空指針常量或空指針對指針變量賦值或者初始化的方法。
   
   
8. 可以定義自己的 NULL 的實現嗎？兼答"NULL 的值可以是 1、2、3 等值嗎？"類似問題
   
   [7.1.3-2] 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.//如果程序聲明或定義一個標識符在一個上下文的保留(7.1.4所允許的以外),或將保留標識符定義為宏名稱,其行為是未定義的。
   
   NULL 是標准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准頭文件而引入了 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。也就是說，如果是符合標准的程序，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。
   
   
9. malloc 函數在分配內存失敗時返回 0 還是 NULL？
   
   malloc 函數是標准 C 規定的庫函數。在標准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）：
   
   [7.20.3-1] If the space cannot be allocated, a null pointer is returned.//如果無法分配空間,將返回一個空指針。
   
   對於空指針值，一般的文檔（比如 man）中傾向於用 NULL 表示，而沒有直接說成 0。但是我們應該清楚：對於指針類型來說，返回 NULL 和 返回 0 是完全等價的，因為 NULL 和 0 都表示 “null pointer”（空指針）。（tyc：一般系統中手冊中都返回NULL，那我們就用NULL吧）

另外，附C FAQ上關於null pointer的解釋：C FAQ：null pointer

百度百科解釋；

\0是C++中字符串的結尾標志，存儲在字符串的結尾。比如char cha[5]表示可以放5個字符的字符串，由於c/c++中規定字符串的結尾標志為'\0',它雖然不計入串長，但要占內存空間，而一個漢字一般用兩個字節表示，且c/c++中如一個數組cha[5]，有5個變量，分別是 cha[0] , cha[1] , cha[2] , cha[3] , cha[4] , 所以cha[5]可以放5個字母或者放2個漢字（1個漢字占2個字節，1個字母占一個字節），cha[5]占5個字節內存空間.

　　例如：

 

    char str[5];
    str[0]='a';
    str[1]='b';
    str[2]='c';
    str[3]='d';
    //str[4]='\0'; //abcd
    str[4]='e'; /*這樣輸出就是abcde和一堆亂碼，甚至跳出系統錯誤，因為沒有字符串結尾符*/
    printf("%s",str);