C++的零指针(NULL,0,nullptr)
2015-10-02 13:34
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原文地址:http://www.cppblog.com/airtrack/archive/2012/09/16/190828.aspx
C++03前:0
C++11:nullptr
然而C++语言要求更为严格,不允许进行这样的隐式转换,而是直接使用字面值0作为零指针,为了兼容之前的习惯,NULL会进行这样的定义
不过当时C++的书籍都推荐用0而不是NULL,这是为什么呢?我所参考的原文描述的原因是这样的:
因为C++有函数重载,考虑如下代码
调用正常,如果我们添加了一个重载函数
对于NULL版本,我们可能无法意识到错误,因为我们一直会认为NULL就应该调用指针版本,而对于0来说,我们很快能够发现调用了整数版本,从而调整我们的调用方式:
可是,我自己的实验结果是这样的
也就是在这种情况下,NULL和0并不等价,NULL版本直接给了编译错误,而0版本直接偷偷迁移到新的函数,我们可以得知,NULL和0并不是完全等价,目前来看,NULL比0似乎有了一点优势。
让我们看看NULL到底是怎么定义的,一般NULL定义在stddef.h里,我找到了gcc 4.9.1中是这么定义的:
可以看到除了一个__null,其余部分和上面介绍的是一致的,所以g++编译器一定是用了__null,其实,这个__null是在gcc编译器源码中定义的,具体查找过程请见参考条目[1],我本想将其源码也贴过来的,后来觉得也没有必要,因为看了源码也不能立刻明白是怎么回事。相关源码文件是:
gcc/c-family/c-common.h
gcc/c-family/c-common.c
gcc/ginclude/stddef.h
gcc/cp/parser.c
也就是说,聪明的编译器会在遇到__null的时候,做特殊语法分析,从而让NULL表现的和整数0能够兼容,又不完全一样。在NULL当成0使用的时候,尽可能的给出警告,例如
编译器会尽可能提醒用户NULL应该作为指针,类似的,clang编译器也有一个__null的定义。
不管怎么样,以上的方案都是让人迷茫的,也都是不彻底的,所以C++11推出了nullptr关键字来表示零指针,它是一个C++语言的关键字,所以不要问是在哪里定义的,它的身份已经和NULL不同了。另外它的这个类型是std::nullptr_t,可以在stddef.h中发现这样的代码
我们应该在未来的代码中尽量多的使用nullptr,目前,C++代码库中的代码大部分还是使用的NULL。
参考
[1] http://blog.chinaunix.net/uid-20682147-id-4219051.html
零指针的定义
C语言:NULLC++03前:0
C++11:nullptr
进化之路
最开始,C语言中的NULL通常定义成#define NULL ((void *)0) // C语言有隐式指针转换,可以写如下代码 int *i = NULL; time_t* t = NULL;
然而C++语言要求更为严格,不允许进行这样的隐式转换,而是直接使用字面值0作为零指针,为了兼容之前的习惯,NULL会进行这样的定义
#ifdef __cplusplus #define NULL 0 #else #define NULL ((void *)0) #endif
不过当时C++的书籍都推荐用0而不是NULL,这是为什么呢?我所参考的原文描述的原因是这样的:
因为C++有函数重载,考虑如下代码
void foo( int a, int* b ); // 其它文件中调用如下代码 foo( 1, NULL ); foo( 1, 0 );
调用正常,如果我们添加了一个重载函数
void foo( int a, int* p ); void foo( int a, int b ); // 其它文件中调用如下代码 foo( 1, NULL ); foo( 1, 0 );
对于NULL版本,我们可能无法意识到错误,因为我们一直会认为NULL就应该调用指针版本,而对于0来说,我们很快能够发现调用了整数版本,从而调整我们的调用方式:
foo( 1, static_cast<int*>(0) );
可是,我自己的实验结果是这样的
void f( int a, int* p ); foo( 1, NULL ); // ok foo( 1, 0 ); // ok
void f( int a, int* p ); void f( int a, int b ); foo( 1, NULL ); // compile error, ambiguous foo( 1, 0 ); // ok, but call f(int, int)
也就是在这种情况下,NULL和0并不等价,NULL版本直接给了编译错误,而0版本直接偷偷迁移到新的函数,我们可以得知,NULL和0并不是完全等价,目前来看,NULL比0似乎有了一点优势。
让我们看看NULL到底是怎么定义的,一般NULL定义在stddef.h里,我找到了gcc 4.9.1中是这么定义的:
/* 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
可以看到除了一个__null,其余部分和上面介绍的是一致的,所以g++编译器一定是用了__null,其实,这个__null是在gcc编译器源码中定义的,具体查找过程请见参考条目[1],我本想将其源码也贴过来的,后来觉得也没有必要,因为看了源码也不能立刻明白是怎么回事。相关源码文件是:
gcc/c-family/c-common.h
gcc/c-family/c-common.c
gcc/ginclude/stddef.h
gcc/cp/parser.c
也就是说,聪明的编译器会在遇到__null的时候,做特殊语法分析,从而让NULL表现的和整数0能够兼容,又不完全一样。在NULL当成0使用的时候,尽可能的给出警告,例如
void foo( int a, int b ); // 只有这个定义 foo( 1, NULL ); // g++会给出警告
编译器会尽可能提醒用户NULL应该作为指针,类似的,clang编译器也有一个__null的定义。
不管怎么样,以上的方案都是让人迷茫的,也都是不彻底的,所以C++11推出了nullptr关键字来表示零指针,它是一个C++语言的关键字,所以不要问是在哪里定义的,它的身份已经和NULL不同了。另外它的这个类型是std::nullptr_t,可以在stddef.h中发现这样的代码
namespace std { typedef decltype(nullptr) nullptr_t; }
我们应该在未来的代码中尽量多的使用nullptr,目前,C++代码库中的代码大部分还是使用的NULL。
参考
[1] http://blog.chinaunix.net/uid-20682147-id-4219051.html
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