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Warum wird Null verwendet, um Nullzeiger in C darzustellen?

Mary-Kate Olsen

Dec 21, 2024 am 07:51 AM

Why is Zero Used to Represent Null Pointers in C ?

Nullzeiger: Warum Null adressieren?

In Programmiersprachen wie C wirft der Umgang mit Zeigern mit dem Wert Null (Nullzeiger) Fragen auf Speicheradressierung und die Gültigkeit ihrer Nutzung.

Ungültige Adresse oder Abstraktion?

Während die Speicheradressierung normalerweise bei 0 beginnt, könnte ihre Verwendung für Nullzeiger widersprüchlich erscheinen. Der Nullzeiger ist jedoch keine tatsächliche Speicheradresse; Vielmehr handelt es sich um eine durch den C-Standard definierte Abstraktion. Anders als der konstante Wert 0 im Quellcode kann der Compiler Nullzeiger mit beliebigen Werten implementieren.

Auswahl von Null

Der C-Standard hat Null als Null ausgewählt Zeigerwert aus mehreren Gründen:

Garantierte Ungleichheit:Null ist garantiert nicht entspricht einem Zeiger auf ein tatsächliches Objekt im Speicher.
Gleichheit zwischen Nullzeigern:Alle zwei Nullzeiger sind im Vergleich gleich, wie im C-Standard angegeben.
Darstellung auf verschiedenen Plattformen: Einige Plattformen verwenden möglicherweise spezielle „ungültige“ Zeigerwerte für Nullzeiger, während andere sie möglicherweise als Null darstellen intern.

Negative Werte als Nullzeiger

Negative Werte könnten für Nullzeiger in Betracht gezogen werden, aber der C-Standard musste einen Sentinel-Wert wählen. Darüber hinaus kann die Verwendung vorzeichenbehafteter Ganzzahlen für Adressen zu einer Verschwendung von Adressraum führen, da nur positive Werte gültige Adressen darstellen würden.

Implementierungsunterschiede

Während das Nullzeigerliteral Der Wert 0 ist konsistent. Compiler implementieren Nullzeiger möglicherweise unterschiedlich. Sie verwenden möglicherweise einen dedizierten „ungültigen“ Zeigerwert oder ordnen 0 abhängig von der Architektur der Plattform einem anderen Wert zu.

Zusammenfassung

Zusammengefasst: die Null Der Zeiger in C ist eine Abstraktion, die durch den konstanten Wert 0 definiert wird. Compiler können ihn anders implementieren und dabei sicherstellen, dass er ungleich einer gültigen Speicheradresse bleibt und alle Nullzeiger gleich sind. Die Wahl der Null als Nullzeiger erfolgte aus technischen und praktischen Gründen und hat sich zu einer weithin akzeptierten Konvention in Programmiersprachen entwickelt.

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