C++：指针空值nullptr(C++11)

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C++98中的指针空值

在良好的C/C++编程习惯中，声明一个变量时最好给该变量一个合适的初始值，否则可能会出现不可预料的错误，比如未初始化的指针。如果一个指针没有合法的指向，我们基本都是按照如下方式对其进行初始化:

void TestPtr()
{
    int* p1 = NULL;
    int* p2 = 0;
	// …… 
}

NULL实际是一个宏，在传统的C头文件(stddef.h)中，可以看到如下代码:

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

可以看到，NULL可能被定义为字面常量0，或者被定义为无类型指针(void * )的常量。不论采取何种定义，在使用空值的指针时，都不可避免的会遇到一些麻烦，比如:

void f(int) {
    cout<<"f(int)"<<endl;
}
void f(int*)
{
    cout<<"f(int*)"<<endl;
}

int main() {
    f(0);    //调用f(int)
    f(NULL); //调用f(int)
    f((int*)NULL);//调用f(int*)
    
    return 0;

程序本意是想通过f(NULL)调用指针版本的f(int*)函数，但是由于NULL被定义成0，因此与程序的初衷相悖。

在C++98中，字面常量0既可以是一个整形数字，也可以是无类型的指针(void*)常量，但是编译器默认情况下将其看成是一个整形常量，如果要将其按照指针方式来使用，必须对其进行强转(void *)0。

nullptr 与 nullptr_t

为了考虑兼容性，C++11并没有消除常量0的二义性，C++11给出了全新的nullptr表示空值指针。C++11为什么不在NULL的基础上进行扩展，这是因为NULL以前就是一个宏，而且不同的编译器厂商对于NULL的实现可能不太相同，而且直接扩展NULL，可能会影响以前旧的程序。因此:为了避免混淆，C++11提供了nullptr， 即:nullptr代表一个指针空值常量。 nullptr是有类型的，其类型为nullptr_t，仅仅可以被隐式转化为指针类型，nullptr_t被定义在头文件中:

typedef decltype(nullptr) nullptr_t;

总结

1. 在使用nullptr表示指针空值时，不需要包含头文件，因为nullptr是C++11作为新关键字引入的。
2. 在C++11中，sizeof(nullptr) 与 sizeof((void*)0)所占的字节数相同。
3. 为了提高代码的健壮性，在后续表示指针空值时建议最好使用nullptr。