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C++中NULL和nullptr的区别

在编写C程序的时候只看到过NULL，而在C++的编程中，我们可以看到NULL和nullptr两种关键字，其实nullptr是C++11版本中新加入的，它的出现是为了解决NULL表示空指针在C++中具有二义性的问题，为了弄明白这个问题，我查找了一些资料，总结如下。

一、C程序中的NULL

在C语言中，NULL通常被定义为：


#define NULL ((void *)0)

所以说NULL实际上是一个空指针，如果在C语言中写入以下代码，编译是没有问题的，因为在C语言中把空指针赋给int和char指针的时候，发生了隐式类型转换，把void指针转换成了相应类型的指针。


int  *pi = NULL;
char *pc = NULL;

二、C++程序中的NULL

但是问题来了，以上代码如果使用C++编译器来编译则是会出错的，因为C++是强类型语言，void*是不能隐式转换成其他类型的指针的，所以实际上编译器提供的头文件做了相应的处理：


#ifdef __cplusplus
#define NULL 0
#else
#define NULL ((void *)0)
#endif

可见，在C++中，NULL实际上是0.因为C++中不能把void*类型的指针隐式转换成其他类型的指针，所以为了结果空指针的表示问题，C++引入了0来表示空指针，这样就有了上述代码中的NULL宏定义。

但是实际上，用NULL代替0表示空指针在函数重载时会出现问题，程序执行的结果会与我们的想法不同，举例如下：


#include "iostream"
using namespace std;
 
void func(void* i)
{
  cout << "func1" << endl;
}
 
void func(int i)
{
  cout << "func2" << endl;
}
 
void main(int argc,char* argv[])
{
  func(NULL);
  func(nullptr);
  getchar();
}


func2
func1

在这段代码中，我们对函数func进行可重载，参数分别是void*类型和int类型，但是运行结果却与我们使用NULL的初衷是相违背的，因为我们本来是想用NULL来代替空指针，但是在将NULL输入到函数中时，它却选择了int形参这个函数版本，所以是有问题的，这就是用NULL代替空指针在C++程序中的二义性。

三、C++中的nullptr

为解决NULL代指空指针存在的二义性问题，在C++11版本(2011年发布)中特意引入了nullptr这一新的关键字来代指空指针，从上面的例子中我们可以看到，使用nullptr作为实参，确实选择了正确的以void*作为形参的函数版本。

总结：

NULL在C++中就是0，这是因为在C++中void* 类型是不允许隐式转换成其他类型的，所以之前C++中用0来代表空指针，但是在重载整形的情况下，会出现上述的问题。所以，C++11加入了nullptr，可以保证在任何情况下都代表空指针，而不会出现上述的情况，因此，建议以后还是都用nullptr替代NULL吧，而NULL就当做0使用。

其他：在没有C++ 11的nullptr的时候，我们怎么解决避免这个问题呢？


const class nullptr_t
{
public:
    template
    inline operator T*() const
        { return 0; }
 
    template
    inline operator T C::*() const
        { return 0; }
 
private:
void operator&() const;
} nullptr = {};

补充((void *) 0)的含义和void的一些细节

  • 在c语言中，0是一个特殊的值，它可以表示：整型数值0，空字符，逻辑假（false）。

表示的东西多了，有时候不好判断。尤其是空字符和数字0之间。

为了明确的指出，0是空字符的含义，用用到了：((void *) 0) 这个表达式。表示把0强制转换为空字符，不管以前代表的什么含义。

在c的标准头文件中，就是这样定义NULL的：


#define NULL     ((void *) 0)

关于void在指针的应用：

void表示“无类型”，void *表示无类型指针。在定义指针的时候，必须声明指针的类型，因为类型决定了指针移动的字节数。

例题：


double d＝3.14;
double *dptr=&d;
int *iptr=dptr;   //错误，double和int占用不同的字节，编译报错。
double d=3.14;
double *dptr=&d;
void *vptr=dptr  //正确，无类型指针可以接受任何类型的指针。
  • 那么这种“无类型的指针”能进行取值操作吗？可以，但是要注意：

下面的做法是正确的：


#include "stdio.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
    double d=3.14;
    double *dptr=&d;
    void *vptr=dptr;
    printf("vptr's value %f.\n",*((double*)vptr));
    int i=10;
    vptr=&i;
    printf("vptr's value %d.\n",*((int*)vptr));


    return 0;
    //* (  ( double *  )vptr)的含义是：把vptr强制转换为double类型指针，再用*号取值。
    //* 因为：* 为单目运算符，优先级由右至左，所以去掉外层括号也是可以的。*((double *)vptr) 等价  *(double *)vptr
}
  • 不能把“无类型指针”赋给“有类型指针”，比如：可以说，“男人女人都是人”，但不能说，“人是男人”或者“人是女人”。

看例题：


void *vptr;
double *dptr
dptr=vptr      //错误，不能把无符号指针赋给有符号指针

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