nullptr到底是什么？

操作系统在运行程序时，总是根据内存地址来查找该地址中存放的内容，继而进行运算的。所以，要知道，加载到内存中的所有数据都是存放在一定的地址中的。

1. 如下代码段，我们查看一下nullptr到底是什么？

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#include <iostream>

int main()
{
	void* var = nullptr;
	std::cin.get();
	return 0;
}

解释一下上面一行普通的代码void* var = nullptr;，var是一个变量(只不过它是一个void*类型的指针变量），只要是变量，在内存中就会分配内存空间给这个变量，让它来存放数据。所以，变量var在内存中的地址是&var(0x005FFDBC)，而这个变量的值是nullptr,也就是说在地址0x005FFDBC中存放了内容nullptr。
打开visual studio的菜单项，"调试"->"窗口"->"内存"，可以看到地址0x005FFDBC的前4个字节(windows x86的指针变量占据的内存就是4个字节，x64的是8个字节，这个可以通过sizeof(void*)来验证)的内容是00 00 00 00，也就是说nullptr实际上就是值0。
当然，我们在写C++代码时，也可以使用NULL或0(容易产生阅读上的歧义)，只不过在代码风格上可能会有些不统一，所以，一般而言，都是使用nullptr。NULL是一个宏定义，这个可以直接查看到，它也是0。

2. nullptr/NULL既然都是0，那为什么一个数字0会容易引起程序崩溃？
这是因为当它代表或者转换( '#define NULL ((void*)0)'**** )为一个内存地址时,这个地址0x0000 0000在操作系统看来是一个无效的或者不存在的地址，所以，让OS从一个它认为无效的地址中取数据进行运算，就会出现访问冲突的问题，实际上并不是内存本身无效，而是OS认为它无效。

如下代码，写一个简单的类Entity，然后通过类的对象entity_instance(= nullptr)来调用类的成员函数，来看看会引发什么问题?

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class Entity
{
public:
	Entity() = default;
	~Entity() {}
public:
	void printType()
	{
		std::cout << "Entity" << std::endl;
	}
	const std::string& getName() const
	{
		return m_Name;
	}
private:
	Entity* m_Parent;
	std::string m_Name;
};
int main()
{
	Entity* entity_instance = nullptr;
	std::cout << entity_instance->getName() << std::endl;
	std::cin.get();
	return 0;
}

当我们调试运行到语句std::cout << entity_instance->getName() << std::endl;时，就会出现下面的访问冲突报错。为什么报错位置是0x4呢？应该怎么理解这个报错信息呢？(放在第4部分，地址偏移)
我们稍微改动一下代码，如下：

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int main()
{
	Entity* entity_instance = nullptr;
	entity_instance->printType();
	//std::cout << entity_instance->getName() << std::endl;
	std::cin.get();
	return 0;
}

- 结果发现程序可以运行，可以正常输出"Entity",没有任何报错，这是为什么呢？空指针怎么可以调用类的方法呢？

原因在与，类的方法在实际编译之后，就会成为浮动函数，并不是我们所理解的在物理上属于Entity，Entity为空指针，就无法调用它的任何成员函数。因为，在编译后，该函数地址就存在了，无论运行时是不是创建了该类的对象。此时，上面Entity的两个成员函数，在编译之后，可以理解成如下代码：

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void printType(Entity* self)
{
	std::cout << "Entity" << std::endl;
}
const std::string& getName(const Entity* self)
{
	return self->m_Name;
}

当调用printType(Entity* self)时，self指针并没有被使用，没有要去Entity的任何成员变量中读取信息；而在const std::string& getName(const Entity* self)中，self指针要去m_Name中读取信息(等同于nullptr(NULL or 0)->m_Name)，此时，m_Name位于一个无效的地址(并没有创建Entity对象)上，所以，就出现了上面的报错：读取访问权限冲突， This is 0x4.

4. 地址偏移
宏 offsetof,用于查看一个变量相对于一个该类的一个偏移量，它接收两个参数，argu_1是类名，argu_2是变量名。
size_t off = offsetof(Entity, m_Name);，我们可以得到off的结果是4，如下截图代码，就是在找m_Name这个变量的地址。由于在m_Name的前面有Entity* m_Parent指针，所以，m_Name在偏移量为4的地方。当然，如果Entity被真实创建了，那么它的位置应该在new Entity + 4的位置。