如何在C中检查分配数组中的空字段

Posted 2023-02-14

【中文标题】如何在C中检查分配数组中的空字段

【英文标题】：How to check for null fields in allocated array in C

【发布时间】：2022-01-05 19:04:42

【问题描述】：

我有一个分配的数组，需要遍历所有字段并比较非空值。这个数组中的值也可以是 0，这给我带来了一些麻烦。

int size = 4;
int *numbers = (int*) malloc(size * 4);

// Fill some fields
numbers[0] = 3;
numbers[1] = 0;
numbers[2] = 6;

// Search and find min value's index
int min = 0;
for (int i = 0; i < size; i++) 
    if (numbers[i] != NULL) 
        if (numbers[i] < numbers[min]) min = i;
     else 
        // Code if value is null here
    


printf("%d\n", min);

我不确定如何正确地与 NULL 进行比较。正确的方法是什么？

【问题讨论】：

在C中，NULL和0没有区别。

@Klas-Kenny 好吧...0 只是一个整数文字，而NULL 是((void *)0)

您确实不想将int 值与NULL 进行比较，而您确实想与0 进行比较。 99.44% 的系统，NULL 为零，但这不是保证。此外，大多数系统都这样做：#define NULL ((void *) 0)，因此编译器应该标记 int 值与指针的比较

@CraigEstey 但是可以保证，零整数文字，或这种转换为指针类型的文字等价于NULL，即使它的空指针的内部表示类型并非全为零。

C 中的整数变量不可为空，就像您在其他编程语言中习惯的那样。

【参考方案1】：

您分配的数组元素永远不会为 NULL。即使是从使用 free 函数中释放出来的内存也不是 NULL。 IT 可以指向任何东西，可能是您自己的程序地址空间或外部地址空间。

你的代码看起来不错。你没有分配给索引 3 的元素的值可以有垃圾但不能为 NULL

【讨论】：

不过，未初始化的值可以比较等于NULL。

@Arkku 如果我这样做 char *p=malloc(..) 那么它没有以必须指向某个垃圾值的方式进行统一化。在 C 或内存中，即使它是垃圾，它也有可能指向某些东西。所以从成功的 malloc 分配的内存不能有 (char*)0 或 NULL

旁注：我不完全确定，但我很少看到ur 代表your 和u 代表you 在SO [除了关于新手问题]。 SO != twitter?我见过其他人，例如 IMO、AFAIK、AFAICT、IIRC

@user786 C 标准第 6.3.2.3.3 节将空指针常量定义为“值为 0 的整数常量表达式，或转换为 void * 类型的表达式”，因此 NULL 可以只是#define NULL 0，因此完全有可能，甚至很可能，内存中的“垃圾”值比较为零。此外，未初始化内存中的未定义值可以是任何位模式，因此即使您将其与具有非零位表示的运行时空指针（而不是NULL）进行比较，它仍然是可能的位模式之一可能在内存中。

而且在任何情况下，整个空值推测都不是重点，它只是众多值中的一个。在 OP 的 32 位机器中（基于分配 size * 4 内存），每个垃圾值都是 2³² 可能值之一，因此在这么多值中至少有 1 次机会与任何给定常数进行比较（并非所有值都是同样可能发生；事实上，它们在实践中可能是相当确定的）。当然，人们可以推测使用未初始化的值可能是未定义的行为，因此编译器理论上可以生成代码来做任何事情。

【参考方案2】：

你的整体设计有缺陷。您不应将 NULL 视为一个全能的零值。 NULL 是一个特殊的指针 值，而不仅仅是一个整数。如果您将int 与NULL 进行比较，您将比较两种不同的类型，这不是一个好主意。此外，您将标量类型与指针类型进行比较，这更糟。

这个数组中的值也可以是 0，这给我带来了一些麻烦。

如果是这种情况，您不能将0 用作值和“非现值”的“标记”。问题是，你也不能使用NULL，因为它是不同的类型。如果您尝试使用它，编译器会警告您（或者至少应该警告您，如果您启用警告）。充其量，分配NULL 会将其隐式转换为int 并导致0，因为NULL 通常被定义为((void *)0)，因此无法区分NULL 值和有效值。

为此，您必须保留INT_MIN 和INT_MAX 之间的值之一：

#include <limits.h>

enum  NOT_PRESENT = INT_MIN ;

int size = 4;
int *numbers = malloc(size * sizeof(int));

// Initialize all to NOT_PRESENT
for (int i = 0; i < size; i++)
    numbers[i] = NOT_PRESENT;

// Fill some fields
numbers[0] = 3;
numbers[1] = 0;
numbers[2] = 6;

// Search and find min value's index
int min = 0;

for (int i = 0; i < size; i++) 
    if (numbers[i] != NOT_PRESENT) 
        if (numbers[i] < numbers[min]) min = i;
     else 
        // Code if value is not present here
    


printf("%d\n", min);