在C语言中，NULL是否被要求/定义为零？

Question

在我的GCC测试程序中，NULL似乎是零，但维基百科说，NULL只需指向不可寻址的内存。

是否有编译器将NULL设置为非零值？我想知道if (ptr == NULL)是否比if (!ptr)更好的做法。

- willhf

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http://c-faq.com/null/machexamp.html - Nate C-K

Answer 1

NULL被保证为零，可能会转换为(void *)¹。

C99，§6.3.2.3，¶3

值为0的整数常量表达式，或将这样的表达式强制转换为类型void *的表达式称为空指针常量。(55)如果将空指针常量转换为指针类型，则所得到的指针称为空指针，并保证与任何对象或函数的指针不相等。

注意55号注释如下：

55) 在<stddef.h>（和其他头文件）中定义了宏NULL作为空指针常量。

请注意，由于空指针规则的制定方式，您用于分配/比较空指针的值保证为零，但实际存储在指针内部的位模式可以是任何其他内容（但据我所知，只有极少数非常晦涩的平台利用了这一点，而且这应该不是一个问题，因为要“查看”底层位模式，您必须进入UB领域）。

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因此，就标准而言，这两种形式是等价的（由于§6.5.3.3 ¶5，!ptr等价于ptr==0，ptr==0又等价于ptr==NULL）；if(!ptr)也是很惯用的。

话虽如此，我通常会明确地写出if(ptr==NULL)，而不是if(!ptr)，以使检查指针是否为空更加清晰明了，而不是检查某个布尔值。

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请注意，在C ++中，由于更严格的隐式转换规则， void * 转换不能存在，这将使使用此类 NULL 变得麻烦（每次都必须显式地将其转换为所比较的指针类型）。

- Matteo Italia

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然而，空指针中的字节不一定需要为零。 - aschepler

@aschepler: 我在回答中写了什么？ - Matteo Italia

评论是在旧版本上的。很好的答案。 - aschepler

最重要的一点是：void *p; memset(&p, 0, sizeof p); 不会使 p 成为NULL指针。 - Simon Richter

@SimonRichter：这并不一定使p成为空指针。(在大多数系统上很可能会，但依赖于它可能会导致您的代码不可移植。) - Keith Thompson

Answer 2

从语言标准上看：

6.3.2.3 指针
...
3 值为0的整数常量表达式，或将这样的表达式强制转换为类型 void * 的常量表达式，称为空指针常量⁵⁵⁾。如果将一个空指针常量转换为指针类型，则所得的指针称为空指针，保证与任何对象或函数的指针不相等。
...
55）宏 NULL 被定义在 <stddef.h>（和其他头文件）中作为空指针常量；参见7.17。

根据这种语言，宏 NULL 应该被评估为零值表达式（可以是未装饰的文字“0”，如 (void *) 0 这样的表达式，或最终评估为0的另一个宏或表达式）。表达式 ptr == NULL 和 !ptr 应该是等价的。第二种形式往往是更惯用的 C 代码。

请注意，空指针值不一定是0。底层实现可能使用任何值来表示空指针。然而，在您的源代码中，零值指针表达式表示空指针。

- John Bode

Answer 3

在实际操作中，它们是相同的，但NULL与零是不同的。因为零意味着有一个值，而NULL意味着没有任何值。因此，从理论上讲，它们是不同的，NULL具有不同的含义，在某些情况下，这种区别应该是有用的。

- ghostbar

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接近了，但不是很准确。0 是 int 类型的值。NULL 是指针类型的值。（即使这也不太精确；NULL 是一个宏，它扩展为一个 null 指针常量，当转换为指针类型时会产生一个 null 指针。） - Keith Thompson

Answer 4

实际上不是这样的，!ptr 是正确的。

- ykhrustalev