20. C语言 -- void 指针和 Null 指针

本博客主要内容为 “小甲鱼” 视频课程《带你学C带你飞》【第一季】 学习笔记，文章的主题内容均来自该课程，在这里仅作学习交流。在文章中可能出现一些错误或者不准确的地方，如发现请积极指出，十分感谢。
也欢迎大家一起讨论交流，如果你觉得这篇文章对你有所帮助，记得评论、点赞哦　～(｡･∀･)ﾉﾞ

1. void 类型

   void 即的字面意思是“无类型”，定义变量的时候，我们通过类型来决定该变量所占的内存空间。比如在我们的系统中，char 类型占 1 个字节，int 类型占 4 个字节，double 类型占 8 个字节等。那 void 既然是无类型，我们就不应该用它来定义一个变量，如果你一定要这么做，那么程序就会给你报错！

  比如说下面的这段代码

#include 

int main()
{
	void a;

	return 0;
}

会报出如下的错误

2. void 指针

  void 指针我们把它称之为通用指针，就是可以指向任意类型的数据。也就是说，任何类型的指针都可以赋值给 void 指针。但是有两点需要注意，首先不要直接对 void 指针进行解引用，因为编译器不知道它所指向的数据类型；其次使用 void 指针一定要小心，由于 void 指针可以包罗万象的特性，间接使得不同类型的指针转换变为合法。

  比如说在下面的代码中

#include 

int main()
{
	int num = 1024;
	int *pi = #
	char *ps = "FishC";
	void *pv;

	pv = pi;
	printf("pi:%p, pv:%p\n", pi, pv);
	printf("*pv:%d\n", *(int *)pv);

	// ps = (char *)pv;

	pv = ps;
	printf("ps:%p, pv:%p\n", ps, pv);
	printf("*pv:%s\n", (char *)pv);

	return 0;
}

我们定义了一个整型数组 num，之后将他的地址赋值给指针 pi，然后将一个字符串赋值给指针 ps（为什么可以这样做，请参见《14. C语言 – 字符串处理函数》），之后又定义了一个空指针 pv。分别将 pi ，ps 的值赋值给 pv，并且打印出对应地址的值。其中在第二个 printf 函数中强制将空指针 pv 转换为整型指针，在第四个 printf 函数中强制将空指针 pv 转换为字符型指针 。执行上述代码可以得到如下的结果

pi:0x7ffcb728446c, pv:0x7ffcb728446c
*pv:1024
ps:0x4006d4, pv:0x4006d4
*pv:FishC

但是如果我们没有在打印输出的时候将空指针强制转换类型为整型指针，就会报错！这主要是因为空指针是没有数据类型的指针，所以机器不知道他应该走的步长，当然也就不能打印出来对应的变量。

  这里需要关注一下被注释的那一行，如果取消注释，相当于将一个指向整型的指针强制转变为一个指向字符型的指针，虽然指针的地址没有变，但是指针的步长发生了改变，由原来的4变为了1。这样的话，最后一句打印输出的就是占4个字节的二进制1024中第一个字节中的数字，很明显是0，所以去掉注释后，会输出如下的结果

pi:0x7ffe9642cdec, pv:0x7ffe9642cdec
*pv:1024
ps:0x7ffe9642cdec, pv:0x7ffe9642cdec
*pv:

而且这个时候也可以注意到，pi pv ps 三者的地址是相同的，但是在上一个结果中他们是不同的，这也证明了，这个时候指针的地址没有变，只是步长从原来的4，变为了现在的1。
void 剩下的内容将会在函数的部分介绍。

3. NULL 指针

  在 C 语言中，如果一个指针不指向任何数据，我们就称之为空指针，用 NULL 表示。NULL 其实是一个宏定义：

#define NULL ((void *)0)

因为在大部分系统中，地址 0 通常是一个不被使用的地址。所以，如果一个指针指向 NULL，那么就意味着该指针不指向任何东西。一个良好的编程习惯是：当你还不清楚要将指针初始化为什么地址时，请将它初始化 NULL；在对指针进行解引用时，先检查该指针是否为 NULL（if (p==NULL)）。这种策略可以为你今后编写大型程序节省大量的调试时间。

  比如说执行下面这段代码

#include 

int main()
{
	int *p2 = NULL;
	printf("%d\n", *p2);

	return 0;
}

会得到如下的结果

Segmentation fault (core dumped)

所以如果NULL初始化指针，如果没有对NULL指针赋值，那么对其进行解引用的过程中，程序就会崩溃所以可以为调试省去大量的时间。

参考

[1] “小甲鱼” 视频课程《带你学C带你飞》【第一季】P25

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