C/C++中对NULL的理解与总结

NULL

起初我们知道, NULL其实就是代表空指针的宏, 其本质上就是 0, 表示不指向任何内存的空指针

但是, 我们看这段代码:

 int* p = (void*)NULL;                                                                                                                           

用 gcc (按 c 语言)编译器的编译效果:

用 g++ (按 c++)编译器的话, 就会编译不通过:


也就是说, NULL 在 C语言中和在 C++ 中是不同的, 我们可以了解一下 NULL 的宏定义:

#ifndef NULL
    #ifdef __cplusplus
        #define NULL 0
    #else
        #define NULL ((void *)0)
    #endif
#endif

我们是否对 NULL 有了更进一步的了解呢, 在 C++ 中, NULL 直接定义为 0, 而在 C语言中, NULL 被定义为 ((void*)0), 对于上述前两份代码在 C 与 C++ 中有不同的编译效果也是很好理解的, C 可以直接隐式转换, 而 C++ 是需要显示的写出类型转换的, 所以在 C++ 中会产生报错信息

nullptr

但是, 我们欣赏下面的代码, 你会有更新奇的发现:

#include <iostream>    
using namespace std;    
void func(int a);    
void func(char* a);    
int main() {    
	func(NULL);        
    return 0;            
}                      
void func(int a) {     
    cout << "func int: " << endl;    
}                      
void func(char* a) {    
    cout << "func char*" << endl;    
}                      

问题来了, 我们在进行操作指针的时候难免不会注意的那么仔细, 很容易就直接将其视为指针的类型进行操作, 而在 c++ 中 NULL 直接被定义为 0, 这就潜在着一定的危险, 就像上述函数进行重载的时候, 我希望调用的是func(char*)函数, 而非func(int a)

我们先看一下 g++ 的编译运行效果:

这是个很优雅的解释, g++ 告诉我们确实不应该果断地判断该调用哪一个函数, 在上述重载过程中, 直接传入参数 NULL 并不是那么合理的决定, 毕竟 NULL 在 C 和 C++ 中并不完全相同, 在使用 NULL 的过程中, 我们不一定会有哪一种期望, 尤其是面对上述函数重载的时候, 那么 C++ 是如何解决的呢?
在 C++11 中引入了新的关键字叫做 nullptr, 它是一个字面值常量, 类型为std::nullptr_t, 空指针常数可以转换为任意类型的指针类型, 于是乎:

func(nullptr);

在 g++ 上的运行效果:

这样的话, 就很好的将 NULL 中的两种定义方式有了很好的利用和区分, 更大程度的满足了我们的预期, 就像上述我期望调用func(char*)函数

注:
nullptr的头文件:

#include <cstddef>

在 g++ 中一般默认的是 C++98 编译的, 我们需要使用 C++11 来编译, 才能通过:

g++ -g -Wall -std=c++11 main.cpp -o main.out
// -Wall 是打开 gcc/g++ 所有的警告

小结

在 vs 中, 相对于 g++, 会有不同的编译效果:

func(NULL); // 调用 func(int a)

func(nullptr); // 调用 func(char* a)

其实, vs 在函数重载时, 对遇到 NULL 的处理方式比较简单粗暴, 将 NULL 就是视为 int 类型的 0, 其实不如要求更为严格的 g++ 编译器处理的更为优雅和安全一些