1.空指標

    一般來說，程式的起始地址是從“程式碼區”的0地址開始存放的(注：如果插入一個記憶體分佈圖，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一個位元組呢？由於記憶體管理是按頁來進行的，因此無法做到單獨保留一個位元組。儘管如此，但還是有極少數系統設定RAM區從0地址開始，但指向有效變數的指標不會指向0地址。即使“程式碼區”從0地址開始，但在任何情況下，0地址都不是C語言中任何函式的起始地址，因此指向有效函式地址的指標也不會指向

       ☛ 課外知識延伸

    雖然 80C51微控制器XDATA區（外部RAM）是從0地址開始的，但只要對儲存在0地址中的變數不進行取地址操作（&操作），即可有效地保證指標不會指向0地址。

    與此同時，雖然32位ARM7微控制器也是從0地址開始的，但這塊記憶體僅用於存放中斷向量程式碼，而不是程式中的有效變數地址，因此即便用空指標來判斷指標的有效性，其仍然是可行的。

    基於此，於是將空指標定義為指向0地址的指標。毫無疑問，任何一種指標型別都有一個特殊的指標值，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地址。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一個空指標呢？

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的整型常量表達式”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專門定義了一個標準預處理巨集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 ''

由此可見，常數0是一個空指標常量，而NULL僅僅是它的一個別名。

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，要麼賦予一個有效的地址，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，用來判斷一個指標的有效性。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

如果後續的程式碼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程式碼可能有問題。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){

return error; // 如果pucBuf為空指標，則返回引數錯誤

}

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一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，所以需要一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）的值交換的程式碼如下：

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

通用swap排序函式的參考程式碼見程式清單1.1。

程式清單1.1  通用swap排序函式

1   void swap (void *pvData1, void *pvData2, int iDataSize)

2   {

3       unsigned char  *pcData1 = NULL;

4       unsigned char  *pcData2 = NULL;

5       unsigned char  ucTmp1;

6      

7       pcData1 = (unsigned char *)pvData1;

8       pcData2 = (unsigned char *)pvData2;

9      

10      do {

11          ucTmp1       = *pcData1;

12          *pcData1     = *pcData2;

13          *pcData2     = ucTmp1;

14          pcData1++;

15          pcData2++;

16      } while (--iDataSize > 0);

17  }