NULLポインター
読み:ヌルポインター
外語:null pointer
無効である、空の
ポインター
。CのJIS規格では「空ポインター」と書かれている。
目次
概要
C/C++
内容
アドレス
特徴
C++
概要
ポインター
は、メモリーやオブジェクトの参照に必要な概念のため、Cやその系統の言語を始め、多くの言語で用いられている。
この時、ものを指している状態の他に、何も指していない状態が表現できないと、何かと不便である。そこで、この何も指していないポインターを用意し、これをNULLポインターとする。
C/C++
内容
C/C++
の言語標準は、「どのようなオブジェクト、関数へのポインターと比較しても等しくならないことを保証する」ことを求めている。
つまり、
参照演算子
&の結果がNULLポインターになることは絶対になく、また
malloc
関数が成功した際に、その戻り値が偶然NULLポインターと一致することもない。
なお、NULLポインターは「初期化されていないポインター」とも違う。初期化されていないポインターはどこを指しているか不明で、内容も未定義である。対してNULLポインターは、アドレス以外の意味を持つように明確に定義されている。
アドレス
ポインターの内部処理は実装によるが、「マイクロプロセッサーの利用できるメモリーアドレスのどこか」、つまり
物理アドレス
や
論理アドレス
が用いられることが多い。
その上で、使用されないどこかのメモリーアドレスをNULLポインターとして利用するように実装されることになる。
現実には「0番地」を使う実装が多い。
この時、数値の0を
void *
に
型キャスト
したもの、すなわち「(void *)0」を「NULLポインター」という。
特徴
Cの標準規格では、NULLというマクロ定数が定義されており、キャストの差はあれ、値としては0が定義されていることが多い。
次のように使うことが出来る。
char *p = NULL;
if (!p) { … /* if (p==0) と等価 */
世の中には様々な
マイクロプロセッサー
があり、現実にNULLポインターの内部表現が「0番地」では無いものも存在する。
しかしこの場合でも、
ソースコード
中の値は0のままで良い。なぜなら、NULLポインターというものは抽象的な概念であり、物理的なアドレスを指しているわけではないからである。
もし内部表現が0でない計算機の場合、必要に応じて
Cコンパイラー
はその値に自動的に変換してくれる。従って、NULLポインターと0は完全に等価であり、可換であるとして扱うことが出来るのである。
C++
C++でも、Cと同様にNULLというマクロ定数が定義されている。しかし、C++は型チェックが厳密化された結果、Cのように「(void *)0」を使うことは出来ない。
C++の場合はvoid *型と他の型は明確に異なるため、代入しようとしても「void *を、他の型のポインター変数に代入できない。」といった趣旨のエラーを出してしまうからである。
しかし、型ごとにNULL相当のマクロを用意することは現実には不可能である。やむを得ずC++は、ポインターの値として数値0は「どこも指し示さない」という意味として定義し、もってコンパイラーは次のように定義することになった。
#define NULL 0
こうなるともはや、ポインターと数値の区別は不可能であり、この点においてC++は、Cより「退化した」と言うことができる。
しかし、
ISO/IEC 14882:2011
(
C++11
)から
nullptr
を追加し、この問題は解決された。
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