為什麼在 C 和 C 中為空指標保留位址零？

為什麼空指標使用位址零：探索

在 C 及其類似語言中，例如 C ，保存零值的指標具有獨特的特徵。這是經常採用的約定，原因如下：

• 防止無效記憶體存取：釋放與指標相關的記憶體後，將其重設為零可確保後續嘗試再次釋放它不會導致未定義的行為。
• 記憶體分配錯誤：當 malloc 失敗時分配內存，返回零值的指針，降低運行時錯誤的風險。
• 有效性檢查：類似「if (p != 0)」的程式碼片段通常用於確認指標的有效性。

但是，鑑於記憶體位址通常從零開始，這就引出了一個問題：為什麼位址零保留為 null指標？

要理解這一點，至關重要的是要認識到空指標是一個抽象，並不直接連結到實際的物理位址 0。 C 標準為空指標指定了一個常數值，編譯器可以如有必要，轉換為不同的值，只要它與有效位址不同並符合其他空指標的行為。

在一些早期系統中，位址 0 是為作業系統保留的程式設計師無法存取的。這種做法仍在繼續，確保空指標不會與有效的記憶體位置衝突。

雖然負數似乎是空指標的替代方案，但使用有符號整數作為位址會導致效率低下。將一半位址空間分配給負值，這永遠不會代表有效位址，這是一種資源浪費。

最終，使用地址零作為空指標是一個約定和實用性問題。零保證可以在任何資料類型中表示，使其成為普遍可識別的值。它提供了一種簡單有效的方法來區分有效和無效指針，防止常見的程式錯誤。

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