C语言教程-什么是空指针？

空指针（Null Pointer）是一个不指向任何内存位置的指针。它存储段的基地址。空指针基本上存储了空值，而void是指针的类型。

空指针是一种特殊的保留值，它在 stddef 头文件中定义。在这里，Null意味着指针引用第0个内存位置。

如果我们没有任何地址要分配给指针，那么它被称为空指针。当将NULL值赋给指针时，它被视为空指针。

空指针的应用

空指针的应用如下：

• 当指针不指向有效的内存地址时，用于初始化指针变量。
• 在解引用指针之前，用于处理指针的错误情况。
• 作为函数参数传递以及在不想传递实际内存地址时从函数返回时使用。

空指针的示例

int *ptr = (int *)0;
float *ptr = (float *)0;
char *ptr = (char *)0;
double *ptr = (double *)0;
char *ptr = '\0';
int *ptr = NULL;

让我们看一些需要使用空指针的情况。

• 当我们没有为指针变量分配任何内存地址时。

#include <stdio.h>

int main() {
  int *ptr;
  printf("地址：%d", ptr); // 打印指针的值
  printf("值：%d", *ptr); // 对非法指针进行解引用
  return 0;
}

在上述代码中，我们声明了指针变量 *ptr，但它并没有包含任何变量的地址。对未初始化的指针变量进行解引用将显示编译时错误，因为它并未指向任何变量。根据堆栈内存的概念，函数的局部变量存储在堆栈中，如果变量不包含任何值，则显示垃圾值。上面的程序显示一些不可预测的结果，并导致程序崩溃。因此，我们可以说在程序中保留未初始化的指针可能会对计算机造成严重的损害。

如何避免上述情况？

我们可以通过使用空指针来避免上述情况。空指针是指向第0个内存位置的指针，该位置是保留的内存，无法进行解引用。

#include <stdio.h>

int main() {
  int *ptr = NULL;
  if (ptr != NULL) {
    printf("ptr的值：%d", *ptr);
  } else {
    printf("无效的指针");
  }
  return 0;
}

在上面的代码中，我们创建了一个指针 *ptr，并将NULL值赋给指针，这意味着它不指向任何变量。在创建指针变量之后，我们添加了一个条件，检查指针的值是否为null。

• 当我们使用 malloc() 函数时。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
  int *ptr;
  ptr = (int *)malloc(4 * sizeof(int));
  if (ptr == NULL) {
    printf("未分配内存");
  } else {
    printf("已分配内存");
  }
  return 0;
}

在上述代码中，我们使用了库函数 malloc()。我们知道，malloc() 函数分配内存；如果 malloc() 函数无法分配内存，它会返回 NULL 指针。因此，有必要添加条件来检查指针的值是否为null，如果指针的值不为null，表示内存已分配。