为什么在 C 和 C 中为空指针保留地址零？

为什么空指针使用地址零：探索

在 C 及其类似语言中，例如 C ，保存零值的指针具有独特的特征。这是经常采用的约定，原因如下：

• 防止无效内存访问：释放与指针关联的内存后，将其重置为零可确保后续尝试再次释放它不会导致未定义的行为。
• 内存分配错误：当 malloc 失败时分配内存，返回零值的指针，降低运行时错误的风险。
• 有效性检查：类似“if (p != 0)”的代码片段通常用于确认指针的有效性。

但是，鉴于内存地址通常从零开始，这就引出了一个问题：为什么地址零保留为 null指针？

要理解这一点，至关重要的是要认识到空指针是一个抽象，并不直接链接到实际的物理地址 0。C 标准为空指针指定了一个常量值，编译器可以如有必要，转换为不同的值，只要它与有效地址不同并符合其他空指针的行为。

在一些早期系统中，地址 0 是为操作系统保留的程序员无法访问的。这种做法仍在继续，确保空指针不会与有效的内存位置冲突。

虽然负数似乎是空指针的替代方案，但使用有符号整数作为地址会导致效率低下。将一半地址空间分配给负值，这永远不会代表有效地址，这是一种资源浪费。

最终，使用地址零作为空指针是一个约定和实用性问题。零保证可以在任何数据类型中表示，使其成为普遍可识别的值。它提供了一种简单有效的方法来区分有效和无效指针，防止常见的编程错误。

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