C++中的NULL和nullptr

NULL 和 nullptr 都是用于表示空指针的常量，但它们在 C++ 中有一些重要的区别，特别是随着 C++11 引入了 nullptr 之后，nullptr 成为了更推荐的选择。以下是两者的主要区别：

1. 类型

• NULL：在 C 和 C++ 中，NULL 是一个宏，通常定义为 0（或 (void*)0），它本质上是整数常量。由于它是一个整数常量，编译器在使用时可能无法区分空指针和零值的整数，因此可能会引起一些类型转换的问题。

  #define NULL 0
  

  • NULL 可以隐式转换为任何指针类型（因为 0 可以被视为空指针）。
  • 由于其是整数常量，有时可能会导致不明确的转换。

• nullptr：nullptr 是 C++11 中引入的一个关键字，专门用于表示空指针。它是一个类型安全的指针常量，具有明确的指针类型 (std::nullptr_t)，并且不能隐式转换为整数类型。

  nullptr_t
  

  • nullptr 具有明确的类型 std::nullptr_t，并且只能用于指针类型。
  • 编译器能够识别 nullptr 并明确区分它与其他类型（如整数或枚举）。

2. 类型安全

• NULL：由于 NULL 是一个宏，它通常等于 0，并且 0 是一个整数常量，所以 NULL 可以隐式转换为整数类型（这可能导致不明确的类型转换）。

  int* p = NULL;  // 可以通过隐式转换
  int i = NULL;   // 允许将空指针赋值给整数
  

• nullptr：nullptr 是类型安全的，它只能与指针类型匹配，并且不会进行隐式转换。这消除了由于将 NULL 用于整数类型而引起的潜在问题。

  int* p = nullptr;  // 正确
  int i = nullptr;   // 错误：不能将 nullptr 赋值给整数类型
  

  这样，nullptr 提供了更强的类型检查和防止误用。

3. 用于函数重载

由于 nullptr 具有明确的类型（std::nullptr_t），它可以帮助解决函数重载时的歧义问题，而 NULL 由于被定义为 0，可能导致不同类型重载之间的冲突。

例如，如果你有两个重载函数，一个接受指针，另一个接受整数类型，使用 NULL 可能会导致二义性：

void func(int) {
    std::cout << "Integer version\n";
}

void func(char*) {
    std::cout << "Pointer version\n";
}

int main() {
    func(NULL);  // 可能引起二义性：NULL 被视为 0，既可以是 int 类型也可以是指针类型
}

使用 nullptr 可以消除这种二义性，因为它明确表示为空指针：

int main() {
    func(nullptr);  // 明确调用指针版本
}

4. 容易出错的情况

• NULL：如果在某些情况下将 NULL 用作整数或其他类型时，可能会导致逻辑错误或难以发现的 bug。

  if (some_pointer == NULL) {  // 检查空指针时没有问题
      // do something
  }
  
  if (some_pointer == 0) {    // 0 和 NULL 相同，但 0 可能被错误地用作整数
      // do something
  }
  

• nullptr：nullptr 不能与整数或其他类型隐式转换，因此不容易出错。

  if (some_pointer == nullptr) {  // 更安全，更明确
      // do something
  }
  

总结

推荐使用 nullptr

• 在 C++ 中，推荐使用 nullptr 代替 NULL，因为它更类型安全，避免了由于隐式转换引起的潜在问题，并且更清晰地表达了代码意图。