什么时候可以返回 NULL 作为 C 函数的返回值？

Posted 2023-02-21

【中文标题】什么时候可以返回 NULL 作为 C 函数的返回值？

【英文标题】：When are you able to return NULL as the returning value of a C function?

【发布时间】：2017-04-18 05:40:11

【问题描述】：

我想知道您能否告诉我何时能够返回 NULL，作为 C 中函数的结果。

例如，int lenght() 不能返回 NULL，因为在 return 语句中期待 int。

但是函数struct node* find(int key)，在处理链表时允许我返回NULL。

【问题讨论】：

指针与非指针。 NULL 是一个空指针值。

***.com/questions/27096623/… 这个链接会帮助你

【参考方案1】：

NULL 是一个指针值 - 或者更确切地说是一个空指针值。

NULL 表示函数找不到指针应该指向的位置——例如，如果你想打开一个文件，但它不起作用，你的文件指针返回为NULL。因此，您可以测试指针的值并检查它是否有效。

如果你正在编写一个例程

int length()

如果 length 无法读取您发送的任何内容的长度，则您可以返回一个负值 - 这是指示错误的一种方式，因为通常长度永远不会是负数....

【参考方案2】：

这是约定的问题，您应该清楚地记住一个并记录它（至少在 cmets 中）。

有时指针确实应该始终指向有效地址（参见this intSwap 示例，两个参数都应该是有效指针）。在其他时候，它应该是这样一个有效的地址，或者是NULL。从概念上讲，指针类型按照惯例是sum type（在真正的指针地址和特殊的NULL 值之间）。

请注意，C 语言没有强制某些给定指针始终有效且非空的类型（或符号）。顺便说一句，特别是使用 GCC，您可以 annotate a function 和 __attribute__ 使用 nonnull 来表示给定的参数永远不会为空。

一个典型的例子是<stdio.h>中的FILE*指针。 fopen 函数被记录为能够返回 NULL（失败时）或一些有效的指针。但是fprintf 函数需要一个 valid 指针（并将NULL 作为第一个参数传递给它是一些undefined behavior，通常是segmentation fault；而UB 实际上是bad） .

一些不可移植的程序甚至使用几个“特殊”的指针值（不应该被取消引用），例如（在 Linux/x86-64 上）#define SPECIAL_SLOT (void*)((intptr_t)-1)（我们知道在 Linux 上它永远不是有效地址）。然后我们可以约定一个指针是指向有效内存区域的有效指针，或NULL 或SPECIAL_SLOT（因此，如果被视为abstract data type，它是两个不同的无效指针@987654346 的总和类型@ 和 SPECIAL_SLOT 以及有效地址集）。另一个例子是MAP_FAILURE 作为Linux 上mmap(2) 的结果。

顺便说一句，当在 C 中使用指针来堆分配数据时（通过 malloc 间接获得），您还需要关于谁负责释放数据的约定（通过使用 free，通常通过提供的函数来释放数据及其所有内部内容）。

良好的 C 编程需要许多关于指针的显式约定，准确理解它们并妥善记录它们至关重要。在GTK 中查找示例[s]。另请阅读restrict。

【参考方案3】：

什么时候可以返回 NULL 作为 C 函数的返回值

一般来说，当且仅当函数返回指针类型：

T * function(<parameter definitions> | void>); /* With T being any valid type. */

---

还有其他一些极端情况，这取决于所使用的 C 实现。

【参考方案4】：

NULL 绝对是一个指针。因此，如果您的函数预期返回一个指针，但由于某种原因不能，它应该返回明显的“无效指针”，即 NULL。

【讨论】：

@alk 标准：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。请不要告诉我“空指针常量”不是指针。

嗯，是的，很公平。

【参考方案5】：

NULL 可以定义为 0 或 (void*)0（参见 6.3.2.3p3 和 7.19p3）。

因此，它可能总是在返回指针类型的函数中用作返回值，并且根据实现，它可能在返回数值类型的函数中用作返回值，虽然后者是个坏主意，因为 NULL 预计将与指针关联使用。