如果使用 NULL 作为 malloc(sizeof()) 的参数，它是否返回 NULL？答案

【问题标题】：If you use NULL as parameter of malloc(sizeof()), does it return NULL?如果使用 NULL 作为 malloc(sizeof()) 的参数，它是否返回 NULL？
【发布时间】：2022-01-12 01:16:39
【问题描述】：

我希望在这里听起来不是很愚蠢，但是 NULL 模块在执行此操作时是否真的需要内存分配：

TheNull = malloc(sizeof(NULL));

如果是真的，内存中怎么可能存在没有分配内存的东西呢？

【问题讨论】：

在架构 WORD 大小中，NULL 通常不是定义为 0 吗？
NULL 保证为值为0 或(void *)0 的整数常量。我不会指望所有这些都与sizeof(void*) 相同。
@ikegami: NULL 可以是任何值为零的整数常量表达式，包括不是整数常量的表达式，尽管我不知道为什么有人会这样做。
TheNull = malloc(sizeof(NULL)); 这是你写的东西，还是你在别人的代码中找到的东西？或者它是您为了询问而发明的假设示例？无论如何，它要么是错误的，要么是毫无意义的。
@AndrewHenle：根据 C 2018 6.3.2.3 3，空指针常量 是“值为 0 的整数常量表达式，或此类表达式转换为 @987654330 类型@”。 “implementation-defined”部分表示实现可以将NULL定义为(3*4 - 12)或(void *) (3*4 - 12)；特定的表达式是灵活的，但它必须是值为 0 的整数常量表达式或转换为 void * 的此类表达式这一事实并不灵活。

标签： c memory-management malloc

【解决方案1】：

如果你使用NULL作为malloc(sizeof())的参数，它是否返回NULL？

不，除非内存不足，就像任何其他分配一样。

NULL，空指针常量，没有特定的类型。它可能是void *、int、long 或某个整数类型。

避免使用sizeof(NULL)，因为它的大小/类型可能因系统而异。

【讨论】：

【解决方案2】：

表达式与任何NULL 模块 或NULL 对象 没有任何其他关系。反正没有这样的东西。

NULL 只是一个有用的空指针常量定义。

C 标准以这种方式指定在 <stddef.h> 和其他一些标准头文件中定义的 NULL 宏：

7.19 常用定义
[...]
宏是 [...]
NULL
它扩展为实现定义的空指针常量 [...]

空指针常量在6.3.2.3中定义：

6.3.2.3 指针
[...]
3.值为 0 的整型常量表达式或转换为 void * 类型的表达式称为空指针常量。⁶⁷⁾ 如果将空指针常量转换为指针类型，则结果指针，称为空指针，保证不等于指向任何对象或函数的指针。

^{67) 宏 NULL 在（和其他头文件）中定义为空指针常量；见 7.19。}

许多目标定义NULL 被定义为#define NULL ((void *)0)，而其他目标只使用#define NULL 0，或者可能是其他一些零整数常量表达式（例如：0L、0UL...）。

因此malloc(sizeof(NULL))尝试分配与NULL定义中表达式类型对应的字节数，可能是void指针的大小，但绝不是0字节。

是否成功取决于可用内存：

如果成功，返回值将是一个有效的指针，不同于NULL。
如果malloc(sizeof(NULL)); 确实返回NULL，这意味着没有可用的内存来分配非常小的大小，这是一个应该向用户报告并小心处理的危急情况。

【讨论】：

空指针常量可以是任何整数常量表达式，而不仅仅是int整数常量表达式。
而且它不一定是零……
Re "它不一定是零"，是的。 “值为 0 的整数常量表达式，或转换为 void * 类型的此类表达式，称为 空指针常量。如果将空指针常量转换为指针类型，则生成的指针，称为 null 指针，保证与指向任何对象或函数的指针进行比较。"所以说 C18，在 C11 和 C99 中有相同或相似的东西。我没有再往后看了。一旦将它转换为指针，它可能不再为零（尽管仍等于 0），但这里没有转换（隐式或非隐式）。
@chqrlie，哦，你说的是那个。那是无关紧要的。无论是否为 NULL，指针的大小都是相同的。我们在这里不关心这个。这是另一种可能性——当它不被转换为指针时——值得一提。
@chqrlie 我会将标准对空指针常量的定义解释为详尽无遗，即，如果它可能不是零整数表达式或此类转换为指针的表达式，那么标准将说吧。所以实现定义的部分，IMO，只允许实现选择整数表达式/类型以及是否转换它，但不允许整数值不是零。无论如何，关于 stackoverflow.com/questions/2599207/… 有一个单独的问题

【解决方案3】：

TheNull = malloc(sizeof(NULL));

这不会分配 0 字节（因为 sizeof(NULL) 不为零），但 malloc(0) 可能。标准说：

如果 size 为零，则 malloc 的行为是实现定义的。为了例如，可能会返回一个空指针。或者，一个非空可以返回指针；但这样的指针不应该取消引用，并应传递给 free 以避免内存泄漏。

所以，也许是空指针，也许不是。

如果是真的，内存中怎么可能存在没有分配内存的东西呢？

从malloc 返回的指针可能指向一块比您请求的内存稍大的内存。例如，如果您要求 1 或 2 个字节，您可能会得到 8 个（甚至 16 个）字节。内存管理器通常只提供一定大小的内存块（为了提高效率），并且可能需要一个最小大小，以便它自己的簿记可以放入 free'd 块中。

如果它返回一个 1 或 2 字节的超大块，它也可以为 0 字节执行此操作。

【讨论】：