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