void使用詳解

2021-05-27 02:12:46 字數 2789 閱讀 8523

1.空指標

一般來說,程式的起始位址是從「**區」的0位址開始存放的(注:如果插入乙個記憶體分布圖,則更能說明問題,此處省略),但實際上現代作業系統並非如此,卻保留了從0開始的一塊記憶體。至於這塊記憶體到底有有多大,與具體的作業系統有關。如果程式試圖訪問這塊記憶體,則系統提示異常。

為什麼作業系統不是保留乙個位元組呢?由於記憶體管理是按頁來進行的,因此無法做到單獨保留乙個位元組。儘管如此,但還是有極少數系統設定ram區從0位址開始,但指向有效變數的指標不會指向0位址。即使「**區」從0位址開始,但在任何情況下,0位址都不是c語言中任何函式的起始位址,因此指向有效函式位址的指標也不會指向0位址。

毫無疑問,任何一種指標型別都有乙個特殊的指標值,即空指標。它既不會指向任何物件或函式,也不是任何物件或函式的位址。而未初始化的指標,則完全可能指向任何地方。

由此可見,空指標與未初始化的指標是完全不同的兩個概念。那麼,將如何在程式中獲得乙個空指標呢?

2. 空指標常量與null

標準c規定,在初始化、賦值或比較時,如果一邊是變數或指標型別的表示式,則編譯器可以確定另一邊的常數0為空指標,並生成正確的空指標值。即在指標上下文中「值為0的整型常量表示式」在編譯時轉換為空指標。

為了讓程式中的空指標使用更加明確,標準c專門定義了乙個標準預處理巨集null,其值為「空指標常量」,通常為0或(void *)0,即在指標上下文中null與0是等價的,而未加修飾的0也是完全可以接受的。由於void *指標的特殊賦值屬性,比如:

#define null ((void *)0)

當null定義為((void *)0)時,即null是可以賦值給任何型別指標的值,它的型別為void*,而不是整數0,因此初始化「file *fp = null;」是完全合法的。

而為了區分整數0和空指標0,當需要其它型別的0的時候,即使可能工作,但也不能使用null,如果這樣處理其格式是錯誤的,這在非指標上下文中是不能工作的。特別地,不能在需要ascii空字元(nul)的地方使用null。如果確實需要,則可以自定義為:

#define nul '\0'

由此可見,常數0是乙個空指標常量,而null僅僅是它的乙個別名。

3. 空指標的用途

一般來說,未初始化是不能使用的非法指標,因為它完全有可能指向任何地方,從而導致程式無法判斷它為非法指標。因此,不管指標變數是全域性的還是區域性的、靜態的還是非靜態的,都應該在宣告它的同時進行初始化,要麼賦予乙個有效的位址,要麼賦予null。

標準c規定,全域性指標變數的預設值為null,而對於區域性指標變數則必須明確地指定其初值。因此,void通常用於指標變數的初始化,用來判斷乙個指標的有效性。比如:

unsigned char *pucbuf=(void *)0; 

// 定義pucbuf為unsigned char型別指標並初始化為空指標

如果後續的**忘記初始化指標而直接使用的話,則可能造成程式失敗。雖然空指標也是非法指標,但可以通過程式判斷並告訴程式設計師**可能有問題。也就是說,如果一開始就將指標初始化為空指標,則可避免程式異常。比如:

if(pucbuf==0)

由於void型別指標的不確定性,因此它可以指向任意型別的資料,那麼只要在使用時做乙個簡單的強制型別轉換就可以了。比如:

unsignned char *pcdata = null; 

// 定義pcdata為unsigned char型別指標

void 

*pvdata; 

// 定義pvdata為void型別指標

pvdata = pcdata; 

// 無需進行強制型別轉換

pcdata = (unsigned char*) pvdata; 

// 將pvdata強制轉換為unsigned char型別指標

顯然不存在void型別的物件,也就是說,當物件為空型別時,其大小為0位元組;當物件未確定型別時,那麼它的大小也是未確定的,因此不能宣告void型別變數。比如:

void a; 

// 非法宣告

既然上述宣告是非法的,那麼,也就不能將sizeof運算子用於void型別。也就意味著,編譯器不知道所指物件的大小,由於指標的算術運算總是基於所指物件的大小的,因此不允許對void指標進行算術運算。

總之,在指標宣告中,void *表示通用指標的型別。如果void作為函式的返回型別,則表示不返回任何值。如果void位於引數列表中,則表示沒有引數。

4. 用無型別指標作為函式引數

由於c語言中最小長度的變數為char型別(包括unsigned char、signed char等),其sizeof(char)的結果為1,而其它任何變數的長度都是它的整數倍。比如,如果使用sdcc51編譯器,其sizeof(int)為2。因為通用swap函式函式不知道需要交換的變數的型別,所以需要乙個引數給出相應的指示。由於c語言的變數型別多種多樣,因此不可能為每一種變數型別編號,而且swap並不關心變數的真正型別,所以可以用變數的長度代替變數型別。通用swap函式的原型為:

void swap(void *pvdata1, void *pvdata2, int idatasize)

將a,b兩個變數(變數型別必須一樣)的值交換的**如下:

swap(&a, &b, sizeof(a));

通用swap排序函式的參考**見程式清單1.1。

//程式清單1.1  通用swap排序函式

void swap (void *pvdata1, void *pvdata2, int idatasize)

while (--idatasize > 0);

}

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