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【C/C++】区分0、NULL和nullptr

article 2025/2/1 17:23:13

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1. 0 和空指针

2. NULL

3. nullptr

总结

共勉

在C/C++中，0、NULL 和 nullptr 都表示指针的空值，但它们有不同的语义和使用场景。

1. `0` 和空指针

在C和C++98中，数字 0 常常被用作空指针的表示。因为C语言规定整型常量 0 可以隐式转换为任意类型的指针值，所以使用 0 作为空指针值是合法的。

int* p1 = 0;  // 合法，p1 是空指针

但是，使用 0 来表示空指针时，代码的可读性和可维护性较差，因为 0 既可以表示数值也可以表示指针。因此C++引入了 NULL 来代替 0。

2. `NULL`

NULL 是在C语言的标准头文件 <stddef.h> 或 C++ 的 <cstddef> 中定义的宏，通常定义为 ((void*)0) 或单纯的 0。在C++98中，它仍然可能会与整型 0 混淆，因为它本质上是 0。

/* Define NULL pointer value */
#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus
#define NULL    0
#else  /* __cplusplus */
#define NULL    ((void *)0)
#endif  /* __cplusplus */
#endif  /* NULL */

使用 NULL 来表示空指针可以提高代码的可读性，避免误将数字 0 和指针值混淆。但因为 NULL 是宏，使用它仍然有一些潜在的问题，尤其是当函数重载涉及不同类型时。

#include <iostream>

void Fun(int p) {
    std::cout << "Fun(int)" << std::endl;
}

void Fun(int* p) {
    std::cout << "Fun(int*)" << std::endl;
}

int main() {
    Fun(0);       // 调用 Fun(int)
    Fun(NULL);    // 调用 Fun(int) 因为 NULL 被定义为 0
}
在这个例子中，Fun(NULL) 实际上调用了 Fun(int)，而不是期望的 Fun(int*)，因为 NULL 被解释为 0。

3. `nullptr`

为了解决 0 和 NULL 的这些问题，C++11 引入了新的关键字 nullptr，这是一个明确的空指针类型，可以确保它只能用于指针上下文中。

int* p1 = nullptr;  // p1 是空指针

与 0 和 NULL 不同，nullptr 是类型安全的，不能被隐式转换为其他类型（如整型）。它不会产生函数重载歧义问题，因此推荐在C++11及之后的代码中使用 nullptr。

#include <iostream>

void Fun(int p) {
    std::cout << "Fun(int)" << std::endl;
}

void Fun(int* p) {
    std::cout << "Fun(int*)" << std::endl;
}

int main() {
    Fun(nullptr);  // 明确调用 Fun(int*)
}