nullptr 到底是什么？

Question

我们现在拥有具有许多新功能的 C++11。一个有趣且令人困惑的（至少对我而言）是新的 nullptr 。

好吧，不再需要讨厌的宏 NULL 。

 int* x = nullptr;
myclass* obj = nullptr;

尽管如此，我还是不 nullptr 是如何工作的。例如， 维基百科文章 说：

C++11 通过引入一个新的 关键字 来作为一个可区分的空指针常量来纠正这个问题：nullptr。它的 类型为 nullptr_t ，可隐式转换并与任何指针类型或指向成员的指针类型相当。除了 bool 之外，它不能隐式转换或与整数类型相比较。

它如何是关键字和类型的实例？

另外，您是否还有另一个示例（除了维基百科），其中 nullptr 优于老旧的 0 ？

原文由 Khaled Alshaya 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议

Answer 1

它如何是关键字和类型的实例？

这并不奇怪。 true 和 false 都是关键字，并且作为文字，它们具有类型（ bool ）。 nullptr 是 std::nullptr_t 类型的 _指针文字_，它是一个纯右值（你不能使用 & 它的地址）。

• 4.10 关于指针转换说类型的prvalue std::nullptr_t 是一个空指针常量，并且一个整数空指针常量可以转换为 std::nullptr_t 。不允许相反的方向。这允许为指针和整数重载函数，并传递 nullptr 来选择指针版本。传递 NULL 或 0 会混淆地选择 int 版本。

• 将 nullptr_t 转换为整数类型需要 reinterpret_cast ，并且与 (void*)0 转换为整数类型具有相同的语义（映射实现已定义）。 A reinterpret_cast 不能将 nullptr_t 转换为任何指针类型。如果可能，请依赖隐式转换或使用 static_cast 。

• 该标准要求 sizeof(nullptr_t) 是 sizeof(void*) 。

原文由 Johannes Schaub - litb 发布，翻译遵循 CC BY-SA 3.0 许可协议

Answer 2

根据 cppreference ， nullptr 是一个关键字：

表示 指针文字。它是 std::nullptr_t 类型的纯右值。存在从 nullptr 到 任何指针类型 的空指针值和 任何指向成员类型 的指针的 _隐式转换_。任何空指针常量都存在类似的转换，包括 std::nullptr_t 以及宏 NULL 类型的值。

所以 nullptr 是不同类型的值 std::nullptr_t ，而不是 int 。它隐式转换为任何指针类型的空指针值。这个神奇的事情发生在你的幕后，你不必担心它的实现。 NULL 但是，它是一个宏，它是一个实现定义的空指针常量。它通常是这样定义的：

 #define NULL 0

即一个整数。

这是一个微妙但重要的区别，可以避免歧义。

例如：

 int i = NULL;     //OK
int i = nullptr;  //error
int* p = NULL;    //OK
int* p = nullptr; //OK

当你有两个这样的函数重载时：

 void func(int x);   //1)
void func(int* x);  //2)

func(NULL) 调用 1) 因为 NULL 是一个整数。 func(nullptr) 调用 2) 因为 nullptr 隐式转换为 int* 类型的指针。

此外，如果您看到这样的声明：

 auto result = findRecord( /* arguments */ );

if (result == nullptr)
{
 ...
}

并且您无法轻易找出 findRecord 返回的内容，您可以确定 result 必须是指针类型； nullptr 使这更具可读性。

在推断的上下文中，事情的工作方式略有不同。如果你有这样的模板函数：

 template<typename T>
void func(T *ptr)
{
    ...
}

你尝试用 nullptr 来调用它：

 func(nullptr);

你会得到一个编译器错误，因为 nullptr 是 nullptr_t 类型。您必须将 nullptr 显式转换为特定的指针类型，或者使用 nullptr_t 为 func 提供重载/特化。

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使用 nulptr 的优点：

• 避免函数重载之间的歧义
• 使您能够进行模板专业化
• 更安全、直观和富有表现力的代码，例如 if (ptr == nullptr) 而不是 if (ptr == 0)

原文由 jignatius 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议