在 C 中为指针赋值时如何'overloaded'零

Question

这个问题的灵感来自我一直在读的一本C书的截取

哪里是 说：

int num;
int *pi=0; // Zero referes to the null pointer, NULL
pi = #
*pi = 0;   // Zero refers to the integer zero

我们习惯了重载运算符，例如使用的星号 声明指针、取消引用指针或乘法。这 零也过载。我们可能会发现这令人不安，因为我们 不习惯重载操作数。

所以我用调试器做了一堆调查，我的答案是调试器向我展示的。这是未定义的行为，我明白了，但我不是在写一个程序，而是在试图弄清楚一些东西。无论如何，每次运行指针时指针都会初始化为 1，我在某些计算中并不依赖于它，而是调试器反复显示的内容。

这实际上只是一个问题，但我必须写更多，否则它不会接受它。 为什么 *p=0 在不同时间有不同的效果？0 如何过载？ 如何判断 *p=0 是使 p 成为空指针，还是将 0 分配给 p 指向的变量？编译器如何知道在 p 的地址而不是 p 指向的地址处分配 null？

$ cat prac.c
#include <stdio.h>
int main()
{
int num;
int *p;                                
printf("0) %p is %dn",p,*p);
*p=0;                                  //Why is this......
printf("1) %p is %dn",p,*p);
num=5;
p=&num;
printf("2) Now %p is %dn",p,*p);
*p=0;                                  //....different than this
printf("3) p is not null, %p : %dn",p,*p);

return 0;
}

$ ./prac
0) 0x7ffeb36b5c30 is 1    //pointer is initialized to 1, not-null, definitely out-of-bounds though
1) 0x7ffeb36b5c30 is 0
2) Now 0x7ffeb36b5b3c is 5
3) p is not null, 0x7ffeb36b5b3c : 0

Answer 1

您询问的概念是空指针常量。

C 标准将空指针常量定义为

值为0的整数常量表达式或此类表达式强制转换 键入void *

所以类型为int的表达式0也是一个空指针常量。(请注意，空指针常量不必是指针类型。

该标准进一步指出：

如果将空指针常量转换为指针类型，则 生成的指针(称为空指针)保证可以比较 不等于指向任何对象或函数的指针。

鉴于：

int n;
int *p;

这：

p = 0;

将int表达式0隐式转换为类型int*的空指针，而这：

n = 0;

或

*p = 0;

不执行隐式转换，因为正在初始化的对象已经是int类型。

何时调用隐式转换的规则在赋值运算符的说明中说明。 相同的规则适用于初始化、参数传递和return语句。这些规则显式声明将空指针常量转换为目标类型。

请参阅 C11 标准的 N1570 草案(大 PDF)。

空指针

• 常量和空指针：6.3.2.3
• 简单分配：6.15.6.1

Answer 2

我不熟悉你引用的书或文章，但它在帮助你理解和使用 C 中的指针方面

失败了。什么是指针？

指针只是一个普通变量，它将其他事物的地址作为其值。换句话说，指针指向可以找到其他内容的地址。在你通常认为一个变量保存一个即时值的地方，例如int a = 5;，指针将只保存5存储在内存中的地址，例如int *b = &a;.无论指针指向哪种类型的对象，它的工作方式都相同。(指针，只是一个指针...

如何声明、分配地址和引用指向的值

让我们以你为例，看看每一行的作用(忽略你的p和pi拼写错误，只使用p)：

int num;    /* declares an integer 'num' whose value is uninitialized */
int *p = 0; /* declares a pointer 'p' and ininializes the address
* to a the constant expression 0. (a Null Pointer Constant)
*/

请参阅 C11 标准 - 空指针常量 (p3)，它是一个值为0的常量表达式，或转换为类型void *的此类表达式(例如(void *)0)。几乎所有的C编译器，如果事实如此，C标准都为此目的提供了NULL。(参见：C11标准-7.19通用定义)所以你通常会看到：

int *p = NULL;  /* declare and initialize 'p' to the Null Pointer Constant */

接下来，一元运算符'&'用于获取对象的地址。这里：

p = #   /* assigns the address of 'num' as the value of 'p', so 
* 'p' holds the address of 'num' (e.g. 'p' points to the
* memory location where 'num' is stored).
*/

一元'*'操作器是取消引用运算符，并提供一种直接访问指针保存(指向)的内存地址处的值的方法，因此：

*p = 0;     /* sets the value at the address held by 'p' to zero */

现在让我们看一下您的代码和输出：

int num;
int *p;                                
printf("0) %p is %dn",p,*p);

p持有的地址是什么，num的价值是什么？

您试图访问未初始化的指针和未初始化的整数的值。您刚刚调用了未定义的行为。代码的定义操作已经结束，任何事情都可能发生，从看起来行为正常或SegFault'ing。您不能访问未初始化的值。

*p=0;
printf("1) %p is %dn",p,*p);

p现在初始化为Null 指针常量，则无法再次取消引用 NULL 指针 -- 未定义的行为。

num=5;
p=#
printf("2) Now %p is %dn",p,*p);

哈利路亚！num现在初始化为5并且p现在持有(指向)有效的内存地址！(但不幸的是，一旦你调用了未定义的行为，游戏就结束了，你可能会也可能不会得到正确的输出，但幸运的是你看起来是。

*p=0;
printf("3) p is not null, %p : %dn",p,*p);

p指向什么？(提示：num)。取消引用运算符有什么作用？(提示：允许您访问指针保存的内存位置的值)。那么*p = 0;做了什么呢？(提示：你只需将num的值设置为0，也就是p持有的地址处的值)

如果您有其他问题，请告诉我。