Question

我想知道，当我们说某个特定的变量指针为NULL时，内存中究竟存储了什么。假设我有一个结构，比如说

typdef struct MEM_LIST MEM_INSTANCE;
struct MEM_LIST
{
      char *start_addr;
      int size;
      MEM_INSTANCE *next;
};
MEM_INSTANCE *front;

front = (MEM_INSTANCE*)malloc(sizeof(MEM_INSTANCE*));

-1）如果我使前面= NULL。实际存储在前面的不同字段中的值是什么，例如front-＆gt; size，front-＆gt; start_addr。它是0或其他东西。我对这个NULL事物知之甚少 -2）如果我做免费（前面）;它释放了前面指出的记忆。那么究竟自由意味着什么呢，它会使它为NULL还是全部为0 -3）处理指针初始化和释放它们的好策略是什么。

提前致谢

Answer 1

有许多有用的答案可以充分解决问题。但是，NULL的覆盖范围很轻。

在现代虚拟内存体系结构中，NULL指向内存，任何引用（即尝试从该地址读取或写入内存）都会导致 segfault 异常 - 也称为访问冲突或内存故障。这是一种有意识的保护机制，可以有效地检测和处理无效的内存访问：

char  *p = 0;
for (int j = 0;  j < 50000000;  ++j)
        *(p += 1000000) = 10;

此代码在每百万个内存字节写入十。它不会运行很多循环 - 可能甚至不会运行一次。它将尝试访问未映射的地址，或者它将尝试修改只读存储器 - 其中存在常量数据或程序代码。 CPU将中途中断指令并将异常报告给操作系统。由于没有指定异常处理，因此默认的o / s处理是终止程序。 Linux显示Segmentation fault（由于历史原因）。 MS Windows不一致，但倾向于说access violation。受保护的虚拟内存中的任何程序都应该这样做：

char *p = NULL;
if (p [34] == 'Y')
        printf ("A miracle has occurred!\n");

这段错误。正在取消引用NULL地址附近的内存位置。

存在混淆的风险，可能从零开始的大偏移将是有效内存。三十四当然不会好，但可能会有34,000。不同的操作系统和不同的程序处理工具（链接器）保留固定数量的内存零端并安排它取消映射。它可能只有1K，尽管8K在20世纪90年代是一个受欢迎的选择。具有足够虚拟地址空间（不是内存，但潜在内存）的系统可能会留下8M或16M内存空间。一些现代操作系统随机化了保留的空间量，以及每次程序启动时代码和数据部分的randomly varying the locations。

另一个极端是非虚拟内存架构。通常，这些地址提供从地址零开始到安装内存限制的有效地址。这在嵌入式处理器，许多DSP和预保护模式CPU，8位和16位处理器（如8086,68000等）中很常见。读取NULL地址不会引起任何特殊的CPU响应 - 它只是读取任何内容，这通常是中断向量。写入低内存通常会导致难以诊断的可怕后果，因为中断向量是异步使用的。

更奇怪的是使用small or medium memory model约定的奇怪命名的“实模式”x86的片段模型。这些数据地址使用DS寄存器为16位，该寄存器设置为程序的初始化数据区。解除引用NULL访问此空间的第一个字节，但MSDOS程序包含与CP / M兼容的古老运行时结构，使用o / s Fred Flintstone。没有例外，也许没有在此环境中修改NULL附近的内存的后果。这些都是在没有程序源代码的情况下发现的挑战。

虚拟内存保护是创建稳定系统和保护程序员免受攻击的巨大飞跃。正确使用的NULL可以提供重要的安全性并快速调试编程缺陷。

Answer 2

分配给指针的

NULL不会更改“由它指向的字段”。

如果您提出front = NULL，front将不再指向malloc分配的结构，但将包含零（NULL为0，根据您的情况C标准）。没有任何东西会指向你分配的结构 - 这是内存泄漏。

请注意指针（front）和指向（结构）之间的关键区别 - 这是一个很大的区别。

回答您的具体问题：

如果您运行front=NULL，front将不再指向MEM_INSTANCE结构，因此front->size将没有意义（它可能会导致程序崩溃）
如果执行free(front)操作系统将释放为MEM_INSTANCE结构分配给您的内存。 front现在将指向不再属于您的记忆 - 而且您无法访问它
这是一个广泛的问题 - 请问一个更具体的问题。

Answer 3

指针的赋值与指针所指向的元素的赋值不同。将NULL分配给前面将使front指向任何内容，但是您分配的内存将不受影响。它不会将任何数据写入front以前指向的字段中。此外，这是内存泄漏。

调用free(front)将取消分配内存块，但不会影响front的值;换句话说，front将指向您不再拥有的内存区域，这对您来说不再有效。这也称为“悬空指针”，通常最好立即使用free(front)关注front=NULL，以便您知道front不再有效。

处理指针的一个好策略是，至少在C ++中，使用智能指针类并仅在构造函数中执行分配，并仅在析构函数中执行释放。另一个好策略是确保始终将NULL分配给刚刚释放的任何指针。在C中，您只需要确保分配与解除分配正确匹配。它还可以帮助使用并行C ++构造函数/析构函数的“name_of_object_create”和“name_of_object_destroy”函数;但是，C中没有办法确保自动销毁。

Answer 4

哇，很多答案都有效地声称为指针分配NULL会将其设置为指向地址0，使值和表示混淆。它不是。设置指向值NULL或0的指针是一个抽象概念，它将指针设置为不指向任何有效对象的无效值。实际存储在内存中的二进制表示确实不需要全部为0。这通常不是架构的事情，它取决于编译器。事实上，我有一个旧的DOS编译器（在x86上），它使用所有位1作为空指针。

此外，任何指针类型都允许有自己的NULL二进制表示形式，只要所有这些指针在比较时比较相等。

当然，出于实际原因，大多数时候对于NULL指针，所有位都为0，但这不是必需的。这意味着使用calloc（）或memset（0）不是指针的可移植初始化。

Answer 5

这取决于你的意思。 传统上，null意味着没有价值。

在C中一般为null意味着0.因此指针指向地址0.但是如果你实际上有一块内存，那么coulkd可以是任何使用它的内存。如果清除内存（比如说）0，那么如果你说那个内存包含指针，那些指针将为空。

你必须考虑一个指针是什么：它只是一个保存一些内存地址的值。因此，如果地址是0x1，则具有该值的该指针指向存储器中的第二个字节（记住传统上寻址为第一项为0，第二项为1等）。所以如果我char * p = 0x1;可以说p指向从地址0开始的内存。因为我已经将它声明为char *，我说我对内存中指向的字符串大小的值感兴趣所以0。所以* p是值内存中的第二个字节。

例如：采取以下

struct somestruct { char  p } ;

  // this means that I've got somestruct at location null (0x00000)
  somestruct* ptrToSomeStruct = null;

所以ptrToSomeStruct-＆gt; p表示取ptrToSomeStruct指向的内容（0x00000），然后将其作为char的值，所以你读取内存中的第一个字节

现在，如果我这样宣布：

// this means that I've got somestruct on the stack and there for it's got some memory behind it.
somestruct ptrToSomeStruct;

所以ptrToSomeStruct-＆gt; p表示获取ptrToSomeStruct指向的内容（堆栈中的某个位置）然后将其作为char的值的内容，因此您将从中读取一些字节叠加。

反映以下评论： C（和simmilar laguages）程序员面临的一个关键问题是，有时指针会指向内存的错误部分，因此当你读取值时，你就会进入错误的内存部分开始，因此你发现无论如何都有错。在很多情况下，错误的地址实际上设置为0.这就像我的例子意味着去内存的开始并在那里读取东西。为了帮助编写指针中实际包含0的错误，许多操作系统/体系结构会阻止您读取或写入该内存，当您执行此操作时，程序会收到地址异常/错误。

Answer 6

NULL是一个sentinel值，表示指针未指向有意义的位置。即“不要试图取消引用这一点。”

So what exactly free means here, does it make it NULL or make it all 0.

都不是。它只释放front指向的内存块。 front中的值保持不变。

Answer 7

在C / C ++中NULL == 0。

int * a = NULL; int * b = 0;

存储在变量'a'和＆amp;中的值'b'都是0.“NULL”没有特殊的魔力。这一天向我解释，指针突然变得有意义。

Answer 8

NULL的定义通常是

#define NULL 0
or
#define NULL (void*)0

将它指定给指针只会使指针停止指向它所指向的任何内存地址，现在指向内存地址0.这通常在初始化时或在指针的内存空闲时完成，尽管它不是没必要。将指针设置为NULL会使不解除分配内存或更改其指向的任何值。

调用free（）（在C中）或delete（在C ++中）将释放指针指向的内存，但不会将指针设置为NULL。在指针free-d之后解除引用是未定义的行为（即正常崩溃）。因此，一个常见的习惯用法是在解除分配之后将指针设置为NULL，以便以后更容易地捕获错误的偏差。

Answer 9

通常，在经典指针中，空指针指向地址0x0。它取决于体系结构和特定语言，但如果它是基本类型，那么值0将被视为NULL。

在Intel体系结构中，内存的开头（地址0）包含无法分配的保留空间。它也在任何正在运行的应用程序的边界之外。所以指向那里的指针也非常安全地意味着NULL。

Answer 10

你的问题表明你根本不理解指针。

如果你放front = NULL编译器会front = 0并且前面包含实际结构的地址，那么你将失去释放它的可能性。

再次阅读“Kernighan＆amp; Ritchie”。

Answer 11

在C中发言：

preprocesor宏NULL是#defined（由stdio.h或stddef.h提供），值为0（或（void *）0）

-1）如果我使前面= NULL。实际存储在前面的不同字段中的值是什么，例如front-＆gt; size，front-＆gt; start_addr。它是0或其他东西。我对这个NULL事物知之甚少。

你将有前= 0x0。执行font-＆gt; size会引发SIGSEG。

-2）如果我免费（前面）;它释放了前面指出的记忆。那么究竟自由意味着什么呢，它会使它为NULL还是全部为0.

Free会将内存保留在前面作为空闲标记，因此另一个malloc / realloc调用可能会使用它。它是否将指针设置为NULL或保持其值不变，其实现依赖，但肯定不会将所有结构设置为0。

-3）处理指针初始化和释放它们的好策略是什么。

我喜欢将我的指针初始化为NULL，并在解除分配后将它们设置为NULL。

什么是NULL值

11 个答案: