在C中取消引用指向0的指针

Question

有时内存地址为0x0的数据非常有价值 - 将x86实模式IVT作为一个更为人熟知的例子：它从0x0开始并包含指向中断处理程序的指针：0x00处的双字是指向零错误处理程序的指针。

但是，C11语言标准禁止解除引用空指针[WG14 N1570 6.5.3.2]，它们被定义为用0初始化的指针或用空指针[WG14 N1570 6.3.2.3初始化的指针，有效地禁止第一个字节。

人们在需要时如何实际使用0x0？

Answer 1

C不禁止解除引用空指针，它只是使它成为未定义的行为。

如果您的环境是能够取消引用包含地址0x0的指针，那么您应该能够这样做。 C语言标准没有说明当你这样做会发生什么。 （在大多数环境中，结果将是程序崩溃。）

一个具体的例子（如果我正确记住这一点）：在基于68k的Sun 3计算机上，取消引用空指针不会导致陷阱;相反，操作系统在内存地址零处存储零值，并且取消引用空指针（指向地址零）将产生该零值。这意味着，例如，C程序可以将空指针视为指向空字符串的有效指针。有意或无意的某些软件依赖于这种行为。在将软件移植到基于SPARC的Sun 4时需要进行大量的清理，因为Sun 4陷入空指针解引用。 （我清楚地记得读到这个，但我找不到参考;如果我能找到它，我会更新它。）

请注意，空指针不必须为零。更确切地说，null的表示可以是也可以不是全比特零。它很常见，但不能保证。 （如果不是，那么(void*)0的整数到指针的转换是非常重要的。）

comp.lang.c FAQ的第5节讨论了空指针。

Answer 2

  

人们在需要时如何实际使用0x0？

通过以下任一方式：

• 用汇编语言编写所需的代码，或
• 在C中编写代码并验证其编译器为所需操作生成正确的汇编语言

Answer 3

声明：

char * x = 0;

不一定将0x0放入x。它将当前体系结构和编译器的已定义空指针值放入x中。

现在，实际上，所有常见的编译器/处理器都会在寄存器或存储位置连续放置32位（或64位）0位以响应该语句，因此，如果内存地址为0然后，正如其他人所指出的那样，你很难使用正式的未定义行为。然而，曾经有一些硬件在那里，“空指针”是一些位模式，不全部为零，并且，谁知道，可能会再次出现。

Answer 4

附件J ......时是未定义的行为。

  

一元*运算符的操作数具有无效值（6.5.3.2）。

在您提到的同一个脚注中，它表示空指针是无效值。因此，它不是禁止的，而是未定义的行为。至于地址0x0和空指针之间的区别，请参阅Is memory address 0x0 usable?。

  

空指针不一定是地址0x0，所以可能是   架构可以选择另一个地址来表示null   指针，你可以从new获得0x0作为有效地址。

     

操作系统是否保留空指针   C ++实现未指定，但普通新的永远不会返回   空指针，无论它的地址是什么（nothrow new是一个不同的   兽）。所以，回答你的问题：

     

    

内存地址0x0是否可用？

  

     

也许，这取决于具体的实现/架构。

换句话说，如果您确定系统不会导致崩溃，请随时使用0x0。

Answer 5

操作系统使用指针表来中断例程以调用适当的中断。通常（在大多数操作系统中）指针表存储在低内存中（前几百个左右的位置），这些位置保存各种设备的中断服务程序的地址。

所以当你这样做时

char *ptr = 0x0; 

然后很可能是用中断服务程序的地址初始化指针。取消引用（或修改）属于操作系统的内存位置很可能导致程序崩溃 因此，最好不要初始化指向0x0的指针并取消引用它，直到确认它不属于操作系统。