【C/C++】关键字nullptr详解 | NULL与nullptr的区别

原创 已于 2023-07-22 22:44:16 修改 · 1.6w 阅读 · 240 ·
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#c++ #c语言 #开发语言 #笔记 #学习

于 2023-06-12 16:31:37 首次发布
文章介绍了C++中的nullptr关键字，作为代替旧版NULL的空指针表示。nullptr的引入解决了在函数重载时NULL（宏定义为0）可能导致的类型歧义问题，提高了程序的类型安全性和可读性。文章详细讨论了nullptr与NULL的本质区别，以及在编程中的正确使用场景。
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c语言内容💖：

专栏：c语言之路重点知识整合

【c语言】全部知识点总结

目录

一、nullptr介绍✧

在C++中，引入了一个新的关键字——nullptr，用来代替旧版本的NULL

nullptr用于代表空指针，对于指针初始化时使用如下：

	int* p1 = nullptr;   //关键字，代表空指针

之前用指针指向的new出来的堆空间，在回收时就可以将指针指向nullptr

	int** p = new int*;
	free(p);
	p=nullptr;

既然nullptr与之前的NULL使用的方法一致，为什么还要引入nullptr关键字？

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二、为什么需要nullptr ？

在学过【C/C++】函数重载的知识后，我们就能理解为什么需要nullptr关键字用来代替NULL宏定义

先来写一个函数重载的例子：

这两个函数的函数名相同，参数列表不同（一个是整型参数，一个是指针参数），构成函数重载

void fun9(int a)
{
	cout << __FUNCSIG__ << endl;
}
void fun9(int* p)
{
	cout << __FUNCSIG__ << endl;
}

此时我们在主函数中调用fun9函数，传参为空指针NULL

int main()
{
	fun9(NULL);	
	return 0;
}

查看运行结果：

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输出的结果是void fun9(int a)函数

在这里插入图片描述

此时我不想调用指向整型的函数，而是要调用指向指针的函数，可传参又为空指针NULL，该如何实现呢？

在函数重载中提到过函数的函数的局部变量声明，可以实现调用指向指针的函数

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我们来探究一下空指针NULL调用了void fun9(int a)(传参为整型)函数的原因

在这里插入图片描述

NULL为宏定义，其本质是整数0，这也就是在函数调用中，把NULL当作0调用了函数，而不是当作一个空指针 的原因。

（define宏替换知识点：【c语言】详解宏定义#define）

因此我们需要一个代表空指针的关键字，而不是对整型0的宏替换

在这里插入图片描述

C++11中引入了空指针nullptr，专门用来代表空指针

使用nullptr成功地达到了调用传参为指针函数的目的：

在这里插入图片描述

总结为：

  • 在函数重载中，宏替换NULL和整型0造成歧义 需要nullptr代表空指针而非整型0

  • 关键字nullptr提高了程序的类型安全性和可读性，与NULL宏定义相比，具有更强的可靠性和扩展性。

三、NULL和nullptr的区别✧

NULL和nullptr都能当作空指针进行使用，他们之间本质的区别是什么呢？

  • NULL是一个宏，替换的是0 ，而nullptr是关键字，代表空指针

  • 含义不同，nullptr 代表是空指针，NULL 代表整型数字0

  • nullptr可以清晰地表达代码的意图，能够避免在类型检查时出现一些歧义问题

nullptr只能用于指针类型，不能与整数类型混淆~

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### ### nullptr 的用途与用法 在 C++11 及更高版本中，`nullptr` 是一种类型安全、明确且易于理解的空指针表示方式，用于替代传统的 `NULL` 宏和整数常量 `0`。与 `NULL` 相比，`nullptr` 提供了更强的类型安全性，避免了在函数重载时可能引发的歧义问题[^2]。 #### 基本用途 `nullptr` 主要用于表示一个不指向任何有效对象的指针值。与 `NULL`（通常定义为 `0`）不同，`nullptr` 具有专属类型 `std::nullptr_t`，可以在不同上下文中正确匹配指针参数[^5]。例如： ```cpp void foo(int); void foo(char*); foo(nullptr); // 调用 foo(char*)，因为 nullptr 是指针类型 foo(NULL); // 可能调用 foo(int)，导致歧义 ``` #### 常见用法示例 - **初始化指针**：声明指针时，若尚未确定其指向的对象，可使用 `nullptr` 初始化以避免“野指针”问题[^4]。 ```cpp int* ptr = nullptr; ``` - **条件判断**：用于检查指针是否为空，确保访问前指针有效。 ```cpp if (ptr == nullptr) { // 执行分配或其他操作 } ``` - **与智能指针结合使用**：`nullptr` 可用于初始化或赋值给 `std::unique_ptr` 和 `std::shared_ptr`，增强资源管理的安全性。 ```cpp std::unique_ptr<int> uptr = nullptr; std::shared_ptr<int> sptr = nullptr; ``` - **作为函数返回值**：用于表示函数未能成功返回有效指针的情况。 ```cpp int* findValue(int* arr, int size, int target) { for (int i = 0; i < size; ++i) { if (arr[i] == target) { return &arr[i]; } } return nullptr; } ``` --- ### ### 注意事项与最佳实践 - **避免赋值给非指针类型**：`nullptr` 不能赋值给非指针类型的变量，例如 `int a = nullptr;` 会导致编译错误[^5]。 - **兼容性**：虽然 `nullptr` 是 C++11 引入的特性，但现代编译器普遍支持。在旧项目中应逐步替换 `NULL` 和 `0` 以提高代码可读性和类型安全性。 - **类型信息**：通过 `typeid` 可以观察到 `nullptr` 的类型为 `std::nullptr_t`，而 `NULL` 的类型通常为 `int`[^5]。 ```cpp #include <iostream> #include <typeinfo> int main() { std::cout << typeid(nullptr).name() << std::endl; // 输出 std::nullptr_t std::cout << typeid(NULL).name() << std::endl; // 输出 int } ``` --- ###
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