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nullptr与NULL

September 8, 2018 • 文章

在C语言中,我们使用NULL表示空指针,它实际上是一个宏,具体被定义为,

/* C 语言程序 */
#define NULL ((void*)0)
#define NULL 0 /* 两者皆可 */

注:因为在C语言中,是允许void指针隐式转换为其它类型指针的,所以#define NULL ((void*)0)这样的定义不会有问题。

C++语言出现后,为了保持对C语言的兼容,保留了NULL,但对NULL的定义变得更为严格,

/* C++ 语言程序 */
#ifdef __cplusplus
    #define NULL 0
#else
    #define NULL ((void*)0)
#endif

NULL被定义为0,而不是((void*)0),因为在C++语言中,void指针是不可以隐式转换为其它类型指针的,必须显示转换,

/* C++ 语言程序 */
#define NULL ((void*)0) /* 如果在 C++ 语言中这么定义的话 */

int* a = NULL; /* 隐式转换,错误 */
int* a = (int*)NULL; /* 显示转换,正确,但很麻烦,所以 NULL 都会被定义为 0 */

在C++ 98之前(包括C++ 98),在对NULL的使用上,都一直存在一个问题,假设有下面的代码,

/* C++ 语言程序 */
void func(int i);
void func(char* p);

func(NULL); /* 该调用哪个?*/

NULL其实就是等于0,对于上面的两个函数,它都是符合的,如此,就会出现语义二义性的错误。

为了解决上述重载函数所带来的问题,C++ 11的nullptr应运而生。nullptr实质上是一个常量,实现代码大致如下,

/* C++ 语言程序 */
const /* 常量 */
class
{
public:
    template<class T>
    operator T*() const /* 向任意类型的非成员指针转换 */
    {
        return 0;
    }

    template<class C, class T>
    operator T C::*() const /* 向任意类型的成员指针转换 */
    {
        return 0;
    }

private:
    void operator&() const /* 不可取地址 */
    {
    }
} nullptr = {};

nullptr只是一个常量,这就意味着我们可以在程序中随意定义一个与其名称相同的标识符,但因为nullptr在实际编程中的应用实在太广泛,因此C++编译器一般都会把nullptr定为关键字,避免程序员的滥用。

当然,C++ 11发布后,并没有因为nullptr的出现,而摒弃NULL,主要是为了兼容旧版程序。

最后,总结一下,

  1. 在C语言编程中,请使用NULL此时的NULL,要么是((void*)0),要么是0,对于C语言而言,都无所谓。
  2. 在C++语言编程中,请使用nullptr既为了避免以后出现bug,也为了养成一个良好的编程习惯。

参考文献:

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