64位环境0和NULL的区别

最新推荐文章于 2024-10-16 16:02:23 发布

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本文探讨了C语言中NULL与0的区别，特别是在64位系统中，它们可能引发的问题。详细介绍了在使用可变参数列表时，若将0误用为NULL可能导致的程序错误。

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0 & NULL

在C语言中将值为0的指针作为NULL，NULL通常被定义为0或((void *)0);

有很多应该使用NULL的地方写0代替的程序，通常这样的写法也不会发生问题，如:

char *p = 0;

if (p != 0) ...

此时p为char *,进行运算前，会将操作数类型转换为与之有互换性的某个类型上，所以默认int型的0转换为char *型的NULL，这样一来，下面的书写方法也没有问题:

if (p)

在此时if会用布尔值来判断，用表达式的布尔值是否为0来判断。如下所示:

if (p != 0)

相反的条件

if (!p)

也跟

if(p == 0)

等价

象这样在多数情况下，用0代替NULL的处理方式也可以。但是也存在不通用的地方。

0和NULL不同的情况

如前所述，NULL并不是int型的0值，而是指针型的0值(值为0的指针);也就是说编译器必须要明白是用指针理性来解释，

在x86那样的ILP32环境中由于int long指针都是32位，所以int型的0可以等同于指针的NULL。但在IA64那样的LP64环境中int仍然是32位的，但long和指针都是64位的，int的0便不等同于NULL了。使用可变长参数时，这个问题很明显。示例代码:

struct s *foo(const char *name, ...) 
{
    va_list va;
    struct s *sp;
    char *p;
    va_start(va, fmt);
    sp = (struct s *)malloc(*sp);
    if (!sp) {
        return 0;
    }
    memset(sp, 0,sizeof(*sp));
    set_name(sp, name);
    while ((p = va_arg(va, char *))) {
        set_item(sp, p);
    }
    return sp;
}

...
sp = foo("foo", "bar", 0);
...

这里的foo()是取得可变长参数后，利用name这个名称和剩下的参数表初始化item结构体的函数。这个代码在LP64环境下不能正常运行。

调用foo("foo", "bar", 0)之后，参数会像下面这样堆积在栈上:

为0的int

指向"bar"的const char *

指向"foo"的const char *

在foo()运行时，形参const char *name指向第一个参数"foo", 其他变参通过va_list来访问，在foo()中通过如下形式取va_list内容:

p = va_arg(va, char *);

也就是参数作为char *来取出，第一个是指向"bar"的指针，所以没问题。而第二个变参传的是int型(32位)的0，但读取时是按64位的char *来取的，多读取了4字节为初始化的内存数据，如果这四个字节不是全0，而导致进入下一次while循环，会发生什么后果呢?

这就是将0和NULL混用而导致的bug，正确调用foo()的方法:

sp = foo("foo", "bar", NULL);

也有自己编程使用类似函数的情况，例如：使用类似机制的execl(3)时，必须用NULL来终止参数列表(见man手册提示)：

int execl(const char *path, const char *arg, .../*, (char *)0*/);

字面量 0 ，是int型，在64位系统里是32位。
宏 NULL，定义为((void*)0)，在64位系统里是64位。

在foo函数定义之后使用该函数，或在使用foo函数之前声明一下foo函数，编译器就会自动将int型的0转为void*型的NULL。

如果没有定义或声明foo函数就直接使用foo函数，编译器会根据你传入的参数产生一个隐含的声明。
调用foo("foo", "bar", 0)，编译器会认为你的函数声明为int foo(char*, char*, int)，并且根据此声明压栈，共20字节。

而函数实际定义为foo(char*, char *, void*)，函数会把传入的第三个参数当做void*解析，16~19字节是整数0，20~23字节数据未定义，函数会取到一个错误的指针（在big-endian系统里，指针低位部分为0，高位部分未定义，即0x********00000000；在little-endian系统里，指针低位部分未定义，高位部分位0，即0x00000000********）

C++中还可以用nullptr。

转自:https://www.phpfans.net/ask/MTEwNjM3OQ.html