Warum ist die Adresse Null in C und C für Nullzeiger reserviert?

Warum Nullzeiger die Adresse Null verwenden: Eine Untersuchung

In C und seinen Verwandten wie C besitzen Zeiger, die den Wert Null halten, einzigartige Eigenschaften. Dies ist eine Konvention, die aus mehreren Gründen häufig verwendet wird:

• Verhindern ungültigen Speicherzugriffs: Nach dem Freigeben des mit einem Zeiger verknüpften Speichers stellt das Zurücksetzen auf Null sicher, dass nachfolgende Versuche, ihn wieder freizugeben, nicht ausgeführt werden führt nicht zu undefiniertem Verhalten.
• Speicherzuordnungsfehler:Wenn malloc dies nicht tut Wenn Sie Speicher zuweisen, wird ein Zeiger mit dem Wert Null zurückgegeben, wodurch das Risiko von Laufzeitfehlern verringert wird.
• Gültigkeitsprüfung: Codefragmente wie „if (p != 0)“ werden häufig zur Bestätigung verwendet die Gültigkeit von Zeigern.

Angesichts der Tatsache, dass Speicheradressen normalerweise bei Null beginnen, stellt sich jedoch die Frage: Warum ist die Adresse? Null für Nullzeiger reserviert?

Um dies zu verstehen, ist es wichtig zu erkennen, dass der Nullzeiger eine Abstraktion ist und nicht direkt mit der tatsächlichen physischen Adresse 0 verknüpft ist. Der C-Standard spezifiziert einen konstanten Wert für den Nullzeiger. den der Compiler bei Bedarf in einen anderen Wert übersetzen kann, solange er sich von gültigen Adressen unterscheidet und dem Verhalten anderer Nullzeiger entspricht.

In einigen frühen Systemen war die Adresse 0 reserviert das Betriebssystem und für Programmierer unzugänglich. Diese Praxis wurde fortgesetzt, um sicherzustellen, dass Nullzeiger nicht mit gültigen Speicherorten in Konflikt geraten.

Während negative Zahlen wie eine Alternative für Nullzeiger erscheinen könnten, würde die Verwendung von vorzeichenbehafteten Ganzzahlen für Adressen zu Ineffizienzen führen. Die Zuweisung der Hälfte des Adressraums an negative Werte, die niemals gültige Adressen darstellen würden, ist eine Verschwendung von Ressourcen.

Letztendlich ist die Verwendung der Adresse Null für Nullzeiger eine Frage der Konvention und der Praktikabilität. Null ist garantiert in jedem Datentyp darstellbar, was ihn zu einem allgemein erkennbaren Wert macht. Es bietet eine einfache und effektive Möglichkeit, zwischen gültigen und ungültigen Zeigern zu unterscheiden und so häufige Programmierfehler zu verhindern.

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