C/C++ null 类型

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C/C++学习笔记

概述

在 C/C++ 中，NULL、0、’\0’的本质都是一样的，都是值 0。但是其中的含义不一样。

NULL

NULL 是指针类型，含义为空指针，值为 0。

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# define NULL (void*)0

在被编译器编译时，若将 int 类型赋值为 NULL 会出现相应的 warning 提示。

‘\0’

‘\0’表示的是 ascii 的 0 号字符，表示为空即 0x00，转换成数字即为 0。

0

表示的是数字 0，即0x00。

nullptr

在 C++ 中，不推荐使用 NULL 来作为空指针的初始值，而是使用 nullptr。

在 C++ 中 NULL 在 gcc 的 stddef.h 中被这样定义

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/* A null pointer constant.  */
         
#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

可以看到，在 C++ 中 NULL 的含义仅为数字 0。

在 C++ 中不能将 void* 类型的指针隐式转换成其他的指针类型，是因为 C++ 认为类型转换不安全，所以禁止了 void* 转换成其他指针的功能，这个结果导致 C 中对 NULL 的定义无法编译通过。

而且，NULL 因为被定义成为了 0，因此在函数重载的时候会出现问题，如:

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#include <iostream>
void foo(void* p) {
	std::cout << "p is pointer" << std::endl;
}
void foo(int p) {
	std::cout << "p is numbre" << std::endl;
}

int main() {
	foo(NULL);
	
	return 0;
}

会产生报错 “call of overloaded ‘foo(NULL)’ is ambiguous.”，因为两个函数都可以被匹配上。

这就引出了 nullptr。nullptr 在 c++ config.h 中被定义: 

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 // For full details see:     
 // http://gcc.gnu.org/onlinedocs/libstdc++/latest-doxygen/namespaces.html  
namespace std               
{    
  typedef __SIZE_TYPE__     size_t;
  typedef __PTRDIFF_TYPE__  ptrdiff_t;
     
#if __cplusplus >= 201103L  
  typedef decltype(nullptr) nullptr_t;
#endif 
}

nullptr 并非整型类别，甚至也不是指针类型，但是能转换成任意指针类型。nullptr 的实际类型是 std:nullptr_t。

将空指针赋值为 nullptr 就可以避免上述的问题，配合模板更可以做到完美转发。