解析C语言中空指针、空指针常量、NULL&0的详解

什么是空指针常量（nullpointerconstant）?

[6.3.2.3-3]Anintegerconstantexpressionwiththevalue0,orsuchanexpressioncasttotypevoid*,iscalledanullpointerconstant.

这里告诉我们：0、0L、"\0"、3-3、0*17（它们都是“integerconstantexpression”）以及(void*)0（tyc：我觉得(void*)0应该算是一个空指针吧，更恰当一点）等都是空指针常量（注意(char*)0不叫空指针常量，只是一个空指针值）。至于系统选取哪种形式作为空指针常量使用，则是实现相关的。一般的C系统选择(void*)0或者0的居多（也有个别的选择0L）；至于C++系统，由于存在严格的类型转化的要求，void*不能象C中那样自由转换为其它指针类型，所以通常选0作为空指针常量（tyc:C++标准推荐），而不选择(void*)0。

什么是空指针（nullpointer）?

[6.3.2.3-3]Ifanullpointerconstantisconvertedtoapointertype,theresultingpointer,calledanullpointer,isguaranteedtocompareunequaltoapointertoanyobjectorfunction.

因此，如果p是一个指针变量，则p=0;、p=0L;、p="\0";、p=3-3;、p=0*17;中的任何一种赋值操作之后（对于C来说还可以是p=(void*)0;），p都成为一个空指针，由系统保证空指针不指向任何实际的对象或者函数。反过来说，任何对象或者函数的地址都不可能是空指针。（tyc:比如这里的(void*)0就是一个空指针。把它理解为nullpointer还是nullpointerconstant会有微秒的不同，当然也不是紧要了)

什么是NULL？

[6.3.2.3-Footnote]ThemacroNULLisdefinedin<stddef.h>(andotherheaders)asanullpointerconstant

即NULL是一个标准规定的宏定义，用来表示空指针常量。因此，除了上面的各种赋值方式之外，还可以用p=NULL;来使p成为一个空指针。（tyc：很多系统中的实现：#defineNULL(void*)0，与这里的“anullpointerconstant”并不是完全一致的）

空指针（nullpointer）指向了内存的什么地方（空指针的内部实现）？

标准并没有对空指针指向内存中的什么地方这一个问题作出规定，也就是说用哪个具体的地址值（0x0地址还是某一特定地址）表示空指针取决于系统的实现。我们常见的空指针一般指向0地址，即空指针的内部用全0来表示（zeronullpointer，零空指针）；也有一些系统用一些特殊的地址值或者特殊的方式表示空指针（nonzeronullpointer，非零空指针），具体请参见CFAQ。

幸运的是，在实际编程中不需要了解在我们的系统上空指针到底是一个zeronullpointer还是nonzeronullpointer，我们只需要了解一个指针是否是空指针就可以了——编译器会自动实现其中的转换，为我们屏蔽其中的实现细节。注意：不要把空指针的内部表示等同于整数0的对象表示——如上所述，有时它们是不同的。

如何判断一个指针是否是一个空指针？

这可以通过与空指针常量或者其它的空指针的比较来实现（注意与空指针的内部表示无关）。例如，假设p是一个指针变量，q是一个同类型的空指针，要检查p是否是一个空指针，可以采用下列任意形式之一——它们在实现的功能上都是等价的，所不同的只是风格的差别。

指针变量p是空指针的判断：
if(p==0)
if(p=="\0")
if(p==3-3)
if(p==NULL)/*使用NULL必须包含相应的标准库的头文件*/
if(NULL==p)
if(!p)<---------------(这里和下面的if(p)都被专门说过一次,null定义不一定是0.这里如果贸然使用!p会很危险的.所以这种写法不能被提倡)
if(p==q)
...

指针变量p不是空指针的判断：
if(p!=0)
if(p!="\0")
if(p!=3-3)
if(p!=NULL)/*使用NULL必须包含相应的标准库的头文件*/
if(NULL!=p)
if(p)
if(p!=q)
...
可以用memset函数来得到一个空指针吗？

这个问题等同于：如果p是一个指针变量，那么

memset(&p,0,sizeof(p));和p=0;

是等价的吗？

答案是否定的，虽然在大多数系统上是等价的，但是因为有的系统存在着“非零空指针”（nonzeronullpointer），所以这时两者不等价。由于这个原因，要注意当想将指针设置为空指针的时候不应该使用memset，而应该用空指针常量或空指针对指针变量赋值或者初始化的方法。
可以定义自己的NULL的实现吗？兼答"NULL的值可以是1、2、3等值吗？"类似问题

[7.1.3-2]Iftheprogramdeclaresordefinesanidentifierinacontextinwhichitisreserved(otherthanasallowedby7.1.4),ordefinesareservedidentifierasamacroname,thebehaviorisundefined.

NULL是标准库中的一个符合上述条件的reservedidentifier（保留标识符）。所以，如果包含了相应的标准头文件而引入了NULL的话，则再在程序中重新定义NULL为不同的内容是非法的，其行为是未定义的。也就是说，如果是符合标准的程序，其NULL的值只能是0，不可能是除0之外的其它值，比如1、2、3等。

malloc函数在分配内存失败时返回0还是NULL？

malloc函数是标准C规定的库函数。在标准中明确规定了在其内存分配失败时返回的是一个“nullpointer”（空指针）：

[7.20.3-1]Ifthespacecannotbeallocated,anullpointerisreturned.

对于空指针值，一般的文档（比如man）中倾向于用NULL表示，而没有直接说成0。但是我们应该清楚：对于指针类型来说，返回NULL和返回0是完全等价的，因为NULL和0都表示“nullpointer”（空指针）。（tyc：一般系统中手册中都返回NULL，那我们就用NULL吧）