Question

是否可以为指向非NULL的地址的指针定义类型？

背景：

我经常写像 -

这样的函数

output_type *some_function(input_type *input) {
//confirm input and its members were correctly initialised
if (input == NULL) {
// error handling code
}
if (input->member_which_is_a_pointer == NULL) {
// error handling code
}
...
//return output computed from input
}

如果可以编码以下内容会更清楚 -

output_type *some_function(input_type_not_null *input) {
//return output computed from input
}

Answer 1

TL; DR：否。

你要求的是，基本上，C ++是由引用提供的。 C没有直接这样的东西（虽然见下文）。

尽管如此，即使在C ++中，也没有运行时保证引用有效。没有什么可以阻止您从空指针初始化引用。它只是未定义的行为，程序员有责任不编写可以执行此操作的代码。

因此，解决方案是永远不要使用带有NULL值的thia类型的指针。使用工厂函数始终生成对象，并始终在定义时初始化指针，并将指针包装在struct中，并使用assert是帮助程序员在此中不失败的好工具。

编辑：实际上this other answer提供了一种或多或少等于C ++引用的方式，如果你有那里描述的那种数组参数，那么通过调用你的函数，调用者promises参数将不是NULL指针。但这不是硬检查，实际上并没有阻止任何事情，只是让编译器能够更频繁地警告你。

Answer 2

是的，C有一个声明指针参数的方法，该参数不能为空。但是，它不提供您可能想要的行为。它建议编译器可以编译例程，期望参数永远不会为null，但它不一定会阻止调用例程错误地传递null。编译器可能会检测到对此类例程的一些不正确的调用，并发出有关它们的警告或错误，但无法检测到其他例程。

这是通过将static关键字放在参数声明中的很少使用的语法来完成的：

void foo(int p[static 1])
{
    … body of function …
}

这表明p必须提供对至少一个元素的数组的第一个元素的访问权限，根据C 2011 [N1570] 6.7.6.3 7.因为必须有一个元素p点，p可能不为空。例如，编译此代码时：

#include <stddef.h>

void foo(int p[static 1])

void bar(void) { foo(NULL); }

使用带有默认开关的Apple LLVM 9.0.0（clang-900.0.39.2），编译器警告：

x.c:5:18: warning: null passed to a callee that requires a non-null argument
      [-Wnonnull]
void bar(void) { foo(NULL); }
                 ^   ~~~~
x.c:3:14: note: callee declares array parameter as static here
void foo(int p[static 1]) {}
             ^~~~~~~~~~~

但是，此代码编译时没有警告：

#include <stddef.h>

void foo(int p[static 1]) {}

void bar(int *p) { foo(p); }

void baz(void) { bar(NULL); }

因此，只有在直接传递此参数时，此编译器才能检测到此类参数的错误传递。

通过删除函数中包含的运行时检查，声明具有此属性的参数可能会对代码产生负面影响。当我编译它时：

void foo(int p[static 1])
{
    if (!p)
    {
        fprintf(stderr, "Invalid pointer passed to foo.\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
}

然后编译器完全从程序中删除fprintf和exit。这是因为编译器知道p不能为空，因此!p永远不会为真，因此fprintf和exit永远不会在正确的程序中执行。因此编译器会在优化过程中删除它们。

Answer 3

不，不可能。使用属性nonnull进行编译时检查并在函数开头添加断言。断言只是一行，有助于调试。比较：

output_type *some_function(nonnull_input_type *input) {

和

output_type *some_function(NONNUL input_type *input) {
   ASSERT(input);

打字并不多。除了ASSERT宏之外，还可以重新定义一些有意义的东西，比如longjump to safe frame如果你的程序需要优雅的崩溃。

C是否可以为非NULL指针定义类型？

3 个答案: