C语言基础-NULL和0的区别及结构体初始化问题

序言

继续总结C语言中的一些细枝末节的知识点，厘清不熟悉的地方。

本文主要内容：

• C语言中0和NULL的区别

• 结构体初始化取值问题

1. C语言中0和NULL的区别

• 0作为一个整数，是一个数值，可以是整型int，字符型char，长整型long等等。
  

  
  

• 0作为一个指针，是一个空指针常量。（i.e. 指针内容全为0，0x00000000），常见的 0、‘\0’、0L、3 - 3、0 * 17等都是空指针常量。

  • ’\0’字符串结束符，用在字符串的末尾，不是指针，也不是普通的数值
    
    

• 什么是空指针：指针通过空指针常量赋值之后就是一个空指针，不指向任何实际的对象或者函数。
  

  
  

• 什么是NULL：在C语言 stdio.h / stddef.h中有如下定义

  • NULL是一个标准规定的宏定义，用来表示空指针常量

  
  #define  NULL  ((void *)0)
  

  
  

• NULL和0：

  • 在C语言中，可以说NULL就是0，两者是完全等价的。只不过NULL用在指针和对象，0多用于数值。

  • NULL的值(i.e. NULL指向了内存中的什么地方)：

    • 取决于系统的实现，对于大多数系统（某些系统中NULL和0的值不同）来说，一般指向0地址，即空指针的内部全用0来表示，64位机下0x00000000。

    • 指针初始化为NULL，指向一个无意义地址，实际上是指向了0x00000000。

2. 结构体初始化

(1) 结构体元素通过以下方式初始化后每一个元素的取值为多少？

• [1] 结构体指针元素 - 未分配空间

现有结构体

structure node
{
    int data;
    struct node* next;
};

则通过下列方式初始化之后

struct node* newNode = NULL;

每个元素的取值为多少？

答：

1. 在程序中，node结构体的代码段，如果不主动分配空间，编译器不会为其分配空间的。
2. 这样，当声明了newNode结构体之后，newNode = NULL只表示该指针指向NULL，不指向内存中的任意地址，不涉及其中具体取值。

• [2] 结构体指针元素 - 分配空间

初始化方式1：

struct node* newNode;

newNode = (struct node *)malloc(sizeof(struct node));

memset(newNode, 0, sizeof(struct node));

每个元素的取值为多少？

答

分配空间之后进行如上的memset()初始化，表示

newNode -> data = 0;
newNode -> next = 0 或者说 NULL;

对于大多数系统，使用memset()来得到空指针和 *pointer = NULL 方式是等价的，但有的系统memset(p, 0, sizeof(p))时会在pointer中存着“非零空指针”。所以可用如下方式初始化

初始化方式2：

struct node* newNode;

newNode = (struct node *)malloc(sizeof(struct node));

newNode -> data = 0;
newNode -> next = NULL;

结论：

• 指针初始化时，采用 pointer = NULL 和 pointer = 0 都是可以的。

• 在C语言中，采用 memset() 和 元素分别赋值初始化 都是可以的，没有区别。

3. NULL和0的区别以及结构体指针初始化验证示例

• 代码（C）

#include
#include
#include

struct test
{
    int data;
    struct test *next;
    int data1;
    struct test *prev;
};

int main()
{
    //有符号和无符号数
    int a = 1;
    char b = (0 - 1);
    unsigned char c = (0 - 1);
    printf("%d\n", b);
    printf("%u\n", c);

    //NULL和0的比较
    int *p1 = NULL, *p2 = 0, *p3 = &a;
    int *p4 = (int *)malloc(sizeof(int));
    memset(p4, 0, sizeof(int));

    //结构体初始化
    struct test *p5 = (struct test *)malloc(sizeof(struct test));
    memset(p5, 0, sizeof(struct test));
    struct test *p6 = (struct test *)malloc(sizeof(struct test));
    p6->data = 0;
    p6->next = NULL;

    printf("%d\n", sizeof(struct test));
    printf("%d\n", p5->data);
    printf("%d\n", p6->data);

    printf("0x%p 0x%p 0x%p 0x%p 0x%p 0x%p\n", p1, p2, p3, p4, p5->next, p6->next);
    return 0;
}

• 输出

-1 【有符号数，0 - 1为 -1】

255 【无符号数8bit数，0 - 1为 11111111 = 255】

24 【第一个struct test *next以int data为准对齐，第二个struct test *prev以double data1对齐，整个结构体大小为最大元素double data1大小整数倍】

0 【用memset()初始化为0】

0 【直接赋值初始化为0】

0x00000000 【*p1 = NULL，其值为0x00000000，即NULL的地址为0x00000000】

0x00000000 【*p2 = 0，其值也为0x00000000，即0的地址为0x00000000】

0x0028FF00 【*p3 = &a，即变量a的地址为0x0028FF00】

0x00031080 【*p4 = 结构体地址，程序每次执行都会变】

0x00000000 【p5 -> next，使用memset()将结构体指针初始化为空指针】

0x00000000 【p6 -> next，使用直接赋值将结构体指针初始化为空指针】

http://www.cnblogs.com/youxin/archive/2012/03/27/2420023.html

2017.08.27