64位环境 0和NULL 的区别

本帖最后由 yjh777 于 2010-10-15 23:10 编辑

0 & NULL

    在C语言中将值为0的指针做为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类型来解释，，
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，参数会象下面这样 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, 型参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字节未初始化的内存数据 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 */);

本帖最后由 krein8964 于 2010-10-16 00:32 编辑

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********）。