C++11 NULL & nullptr
众所周知,C语言使用NULL常量来表示空指针,为什么C++11还要增加新的nullptr来表示空指针呢?
1.我们首先查看NULL的定义:
#if defined (_STDDEF_H) || defined (__need_NULL) #undef NULL /* in case <stdio.h> has defined it. */ #ifdef __GNUG__ #define NULL __null #else /* G++ */ #ifndef __cplusplus #define NULL ((void *)0) #else /* C++ */ #define NULL 0 #endif /* C++ */ #endif /* G++ */ #endif /* NULL not defined and <stddef.h> or need NULL. */ #undef __need_NULL
从上面的定义可以看出,如果定义了__GNUG__,编译器NULL其实就是__null,__null是编译器相关的行为(要么是常量0,要么是 (void *)0),有待进一步研究确认。
因此,在C语言中,如下定义都是合法的:
int a = NULL;
char b = NULL;
int *ptr = NULL;
2.在C++中,考虑如下重载示例:
void overloaded(int value) { std::cout << "int value" << std::endl; } void overloaded(int *ptr) { std::cout << "int *ptr" << std::endl; } int main() { overloaded(NULL); // 歧义,因为NULL既可以是常量0,也可以是 void*指针。 return 0; }
由于C++支持函数重载,此时NULL的定义就会带来歧义,当我们调用overloaded(NULL);的时候,编译器无法确认,到底是把NULL作为常量0还是作为 (void *)0,因此编译无法通过。
为了解决这个问题,C++11引入了nullptr常量,该常量是std::nullptr_t类型。std::nullptr_t类型可以转换为任意指针类型(类似于void *,也可以转换为任意指针类型),同时也可以转换为bool类型(用以支持条件判断 !ptr),但是不能转换成整型类型。这样便消除了上面的重载歧义。
overloaded(nullptr); // ok,调用void overloaded(int *ptr);版本
转换成
bool类型示例如下:
int main() {
std::nullptr_t ptr = nullptr;
if (!ptr) {
// std::nullptr_t类型转换成bool类型
std::cout << "nullptr" << std::endl;
}
return 0;
}
3.当然,nullptr只是解决了整型和指针类型的重载问题,对于两个不同指针类型的重载函数,nullptr无法区分出来:
void overloaded(int *ptr) { std::cout << "int *ptr" << std::endl; } void overloaded(char *ptr) { std::cout << "char *ptr" << std::endl; } int main() { overloaded(nullptr); // 歧义,依然无法区分 int *和 char * return 0; }
这时候,可以使用std::nullptr_t类型,如下:
void overloaded(int *ptr) { std::cout << "int *ptr" << std::endl; } void overloaded(char *ptr) { std::cout << "char *ptr" << std::endl; } void overloaded(std::nullptr_t ptr) { std::cout << "std::nullptr_t ptr" << std::endl; } int main() { overloaded(nullptr); // ok,输出 std::nullptr_t ptr return 0; }