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深入理解void类型(2011-03-23 11:05:02) 转载标签： 空指针无类型通用指针通用排序函数教育 1.空指针 一般来说，程序的起始地址是从“代码区”的0地址开始存放的(注：如果插入一个内存分布图，则更能说明问题，此处省略)，但实际上现代操作系统并非如此，却保留了从0开始的一块内存。至于这块内存到底有有多大，与具体的操作系统有关。如果程序试图访问这块内存，则系统提示异常。 为什么操作系统不是保留一个字节呢？由于内存管理是按页来进行的，因此无法做到单独保留一个字节。尽管如此，但还是有极少数系统设定RAM区从0地址开始，但指向有效变量的指针不会指向0地址。即使“代码区”从0地址开始，但在任何情况下，0地址都不是C语言中任何函数的起始地址，因此指向有效函数地址的指针也不会指向0地址。 课外知识延伸 虽然 80C51微控制器XDATA区（外部RAM）是从0地址开始的，但只要对保存在0地址中的变量不进行取地址操作（&操作），即可有效地保证指针不会指向0地址。 与此同时，虽然32位ARM7微控制器也是从0地址开始的，但这块内存仅用于存放中断向量代码，而不是程序中的有效变量地址，因此即便用空指针来判断指针的有效性，其仍然是可行的。 基于此，于是将空指针定义为指向0地址的指针。毫无疑问，任何一种指针类型都有一个特殊的指针值，即空指针。它既不会指向任何对象或函数，也不是任何对象或函数的地址。而未初始化的指针，则完全可能指向任何地方。 由此可见，空指针与未初始化的指针是完全不同的两个概念。那么，将如何在程序中获得一个空指针呢？2. 空指针常量与NULL标准C规定，在初始化、赋值或比较时，如果一边是变量或指针类型的表达式，则编译器可以确定另一边的常数0为空指针，并生成正确的空指针值。即在指针上下文中“值为0的整型常量表达式”在编译时转换为空指针。为了让程序中的空指针使用更加明确，标准C专门定义了一个标准预处理宏NULL，其值为“空指针常量”，通常为0或(void *)0，即在指针上下文中NULL与0是等价的，而未加修饰的0也是完全可以接受的。由于void *指针的特殊赋值属性，比如： #define NULL (void *)0)当NULL定义为(void *)0)时，即NULL是可以赋值给任何类型指针的值，它的类型为void*，而不是整数0，因此初始化“FILE *fp = NULL;”是完全合法的。而为了区分整数0和空指针0，当需要其它类型的0的时候，即使可能工作，但也不能使用NULL，如果这样处理其格式是错误的，这在非指针上下文中是不能工作的。特别地，不能在需要ASCII空字符（NUL）的地方使用NULL。如果确实需要，则可以自定义为： #define NUL 0 由此可见，常数0是一个空指针常量，而NULL仅仅是它的一个别名。 3. 空指针的用途一般来说，未初始化是不能使用的非法指针，因为它完全有可能指向任何地方，从而导致程序无法判断它为非法指针。因此，不管指针变量是全局的还是局部的、静态的还是非静态的，都应该在声明它的同时进行初始化，要么赋予一个有效的地址，要么赋予NULL。标准C规定，全局指针变量的默认值为NULL，而对于局部指针变量则必须明确地指定其初值。因此，void通常用于指针变量的初始化，用来判断一个指针的有效性。比如： unsigned char *pucBuf=(void *)0;/ 定义pucBuf为unsigned char类型指针并初始化为空指针如果后续的代码忘记初始化指针而直接使用的话，则可能造成程序失败。虽然空指针也是非法指针，但可以通过程序判断并告诉程序员代码可能有问题。也就是说，如果一开始就将指针初始化为空指针，则可避免程序异常。比如： if(pucBuf=0)return error;/ 如果pucBuf为空指针，则返回参数错误 由于void类型指针的不确定性，因此它可以指向任意类型的数据，那么只要在使用时做一个简单的强制类型转换就可以了。比如： unsignned char*pcData = NULL;/ 定义pcData为unsigned char类型指针 void *pvData;/ 定义pvData为void类型指针 pvData = pcData;/ 无需进行强制类型转换 pcData = (unsigned char*) pvData;/ 将pvData强制转换为unsigned char类型指针显然不存在void类型的对象，也就是说，当对象为空类型时，其大小为0字节；当对象未确定类型时，那么它的大小也是未确定的，因此不能声明void类型变量。比如： void a; / 非法声明既然上述声明是非法的，那么，也就不能将sizeof运算符用于void类型。也就意味着，编译器不知道所指对象的大小，由于指针的算术运算总是基于所指对象的大小的，因此不允许对void指针进行算术运算。总之，在指针声明中，void *表示通用指针的类型。如果void作为函数的返回类型，则表示不返回任何值。如果void位于参数列表中，则表示没有参数。4. 用无类型指针作为函数参数 由于C语言中最小长度的变量为char类型（包括unsigned char、signed char等），其sizeof(char)的结果为1，而其它任何变量的长度都是它的整数倍。比如，如果使用SDCC51编译器，其sizeof(int)为2。因为通用swap函数函数不知道需要交换的变量的类型，所以需要一个参数给出相应的指示。由于C语言的变量类型多种多样，因此不可能为每一种变量类型编号，而且swap并不关心变量的真正类型，所以可以用变量的长度代替变量类型。通用swap函数的原型为：void swap(void *pvData1, void *pvData2, int iDataSize)将a，b两个变量（变量类型必须一样）的值交换的代码如下：swap(&a, &b, sizeof(a);通用swap排序函数的参考代码见程序清单1.1。程序清单1.1 通用swap排序函数1 void swap (void *pvData1, void *pvData2, int iDataSize)2 3 unsigned char *pcData1 = NULL;4 unsigned char *pcData2 = NULL;5 unsigned char ucTmp1;67 pcData1 = (unsigned char *)pvData1;8 pcData2 = (uns