Mixing
空指標
本條目介紹的是以各種程式語言為基礎介紹Null Pointer的概念。關於C++11語言標準的關鍵字，請見“nullptr”。在程式語言中，空指標[1]（英语：Null Pointer）是一個已宣告但並未指向一個有效物件的指標，許多程式利用空指標來表示某些特定條件，例如未知長度陣列的結尾或某些無法執行的操作。在可選擇型態（optional type）的程式語言中，空指標通常可以跟可為Null的型別（Nullable types）和空值（Nothing value）進行比較。
空指標與未初始化的指標（uninitialized pointer）不同，空指標保證不會和有值的指標相等，而未初始化的指標則是要看所使用的程式語言或編譯器而定，在部分程式語言環境下，未初始化的指標無法保證不與有值的指標相等，他可能因為存有記憶體殘值而指向了某個有效物件。
目录
1 空參照
2 歷史
3 程式語言中的空指標
3.1 C語言
3.2 C++語言
4 nullptr
5 取值
5.1 NullPointerException
6 參見
7 參考文獻
空參照
在程式語言中，空參照（英语：Null Reference）是一個與空指標類似的概念，是一個已宣告但其並未參照到一個有效物件的變數。東尼·霍爾在1965年發明了空參照，並作為ALGOL W程式語言的一部分[2]。
歷史
查爾斯·安東尼·理察·霍爾（C. A. R. Hoare）在2009年表示他在1965年發明了空參照，並且將這項發明描述為“十億美元的錯誤”[2]。
程式語言中的空指標
C語言
在C語言中，任何2個空指標都保證是相等的[4]，其是由前處理器的巨集提供，即NULL，其被定義為用來表示空指標的常數值，在C99是透過隱含轉換或直接轉換成void*的整數值0來使用[5]。
在C语言中，空指针的值表示为#define NULL (void *)0[6]。
C語言標準並沒有規定記憶體位置0與空指標相同，隨然實際上記憶體位置0與空指標在大部分的情況下會是相同的。對空指標取值在C語言中是一個未定義行為，在實作上，取值時必須確保所取的指標不為空。
C++語言
在C++語言中，同樣有繼承自C語言的NULL巨集可供使用，但在傳統上會優先使用整數零來表示空指標常數[7]。在C++11標準中已明確的引入一個常數（部分編譯器視之為關鍵字，如Visual Studio）nullptr做為表示空指標的常數[8]。
nullptr
nullptr是C++11語言中的關鍵字，在C++11語言標準用來表示空指標的常數值。其型態為nullptr_t[8]。
取值
因為空指標沒有指向有效的物件，所以若嘗試取值（Dereference，即，從該記憶體位置取出數值）的話，有機率導致程式執行時發生錯誤或立即崩潰。
- 在C語言中，對空指標取值是一個未定義行為。許多實作對空指標取值的案例都會導致程式因為segmentation fault而當機或停止運作，因為空指標通常表示選擇了一個不是由系統分配的儲存空間，但是並非每次都會出現這種情況。
- 在Java語言中，若嘗試從空指標的物件中取值則會觸發NullPointerException（NPE）[9]，由於會觸發錯誤，因此可以使用例外處理的程式碼來捕捉，但編程上仍要儘量確保永遠不會發生此錯誤為佳。
NullPointerException
空指標錯誤是一種常見的程式錯誤，當嘗試存取空指標所指向之物件時，就會發生NullPointerException[10]，通常是因為物件未順利初始化或者提前解構而造成。空指標錯誤常常出現在類別設計或管理上有缺陷的程式中，一旦出現了空指標錯誤經常會導致程式當機或崩潰[11]。而在部分程式語言中，則有NullReferenceException[12]（空參照錯誤），例如.Net平台。
在Java中，NullPointerException被定義在java.lang.NullPointerException，是一種執行階段錯誤（java.lang.RuntimeException）。
參見
- 記憶體除錯
- 第零分頁
參考文獻
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^ 空指標 null pointer. 國家教育研究院. [2018-09-08]. （原始内容存档于2018-09-09）.
^ 2.02.1 Tony Hoare. Null References: The Billion Dollar Mistake. InfoQ.com. 2009-08-25 [2018-09-08]. （原始内容存档于2018-09-04）.
^ 3.03.1 Joint Technical Committee ISO/IEC JTC 1, Subcommittee SC 22, Working Group WG 14. International Standard ISO/IEC 9899 (PDF; Committee Draft). 2007-09-08 [2018-09-08]. （原始内容存档 (PDF)于2018-06-24）.
^ ISO/IEC 9899[3], clause 6.3.2.3, paragraph 4.
^ ISO/IEC 9899[3], clause 7.17, paragraph 3: NULL... which expands to an implementation-defined null pointer constant...
^ NULL pointer in C. [2018-9-9]. （原始内容存档于2018-09-09）. 请检查|access-date=中的日期值 (帮助)
^ Stroustrup, Bjarne. Chapter 5: Pointers, Arrays, and Structures: 5.1.1: Zero. The C++ Programming Language 14th printing of 3rd. United States and Canada: Addison–Wesley. March 2001: 88. ISBN 0-201-88954-4.In C, it has been popular to define a macro
NULLto represent the zero pointer. Because of C++'s tighter type checking, the use of plain 0, rather than any suggestedNULLmacro, leads to fewer problems. If you feel you must defineNULL. use
const int NULL = 0;
Theconstqualifier (§5.4) prevents accidental redefinition ofNULLand ensures thatNULLcan be used where a constant is required.
^ 8.08.1 A name for the null pointer: nullptr (PDF). stroustrup.com. 2003-9-10 [2018-9-9]. （原始内容存档 (PDF)于2017-07-05）. 请检查|access-date=, |date=中的日期值 (帮助)
^ java.lang.NullPointerException. docs.oracle.com. [2018-09-08]. （原始内容存档于2018-09-10）.
^ Null pointer exceptions. 曼徹斯特大學電腦科學系. [2018-09-09]. （原始内容存档于2018-03-25）.
^ 新版Android SDK寬容處理Kotlin程式碼可空合約違規，給開發者更新的緩衝時間. ithome.com.tw. [2018-09-08]. （原始内容存档于2018-09-09）.
^ System.NullReferenceException. msdn.microsoft.com. [2018-09-08]. （原始内容存档于2018-09-09）.
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