这段代码在概念上对三个指针(安全指针初始化)执行相同的操作:
int* p1 = nullptr;
int* p2 = NULL;
int* p3 = 0;
那么,分配指针nullptr
比给它们分配值NULL
or有0
什么好处?
f(nullptr)
,与f(NULL)
。但是就上述代码而言(分配给局部变量),所有三个指针完全相同。唯一的优点是代码可读性。
nullptr
但0和NULL
这段代码在概念上对三个指针(安全指针初始化)执行相同的操作:
int* p1 = nullptr;
int* p2 = NULL;
int* p3 = 0;
那么,分配指针nullptr
比给它们分配值NULL
or有0
什么好处?
f(nullptr)
,与f(NULL)
。但是就上述代码而言(分配给局部变量),所有三个指针完全相同。唯一的优点是代码可读性。
nullptr
但0和NULL
Answers:
在该代码中,似乎没有优势。但是请考虑以下重载函数:
void f(char const *ptr);
void f(int v);
f(NULL); //which function will be called?
将调用哪个函数?当然,这里的意图是打电话f(char const *)
,但实际上f(int)
会打电话!那是个大问题1,不是吗?
因此,解决此类问题的方法是使用nullptr
:
f(nullptr); //first function is called
当然,这并不是的唯一优势nullptr
。这是另一个:
template<typename T, T *ptr>
struct something{}; //primary template
template<>
struct something<nullptr_t, nullptr>{}; //partial specialization for nullptr
由于在模板中,的类型nullptr
推导为nullptr_t
,因此您可以这样编写:
template<typename T>
void f(T *ptr); //function to handle non-nullptr argument
void f(nullptr_t); //an overload to handle nullptr argument!!!
1.在C ++中,NULL
定义为#define NULL 0
,因此基本上是int
,这就是为什么f(int)
要调用它的原因。
nullptr
吗?(不,我没有要求)
NULL
标准要求它具有整数类型,这就是为什么通常将其定义为0
或的原因0L
。此外,我不喜欢这样肯定我nullptr_t
超载,因为它捕获仅与调用nullptr
,而不是与不同类型的空指针一样(void*)0
。但是我可以相信它有一些用处,即使它所做的只是省去了将自己定义的单值占位符类型定义为“无”的麻烦。
nullptr
具有定义明确的数值,而空指针常量则没有。空指针常量将转换为该类型的空指针(无论是哪种类型)。要求两个相同类型的空指针进行相同比较,并且布尔转换将一个空指针转换为false
。没有其他要求。因此,编译器可以(例如,愚蠢但可行)0xabcdef1234
将null指针使用例如或其他一些数字。另一方面,nullptr
需要转换为数字零。
f(nullptr)
不会调用预期的功能?有多种动机。未来几年,程序员自己会发现许多其他有用的东西。所以你不能说有只有一个真正使用的nullptr
。
C ++ 11引入了nullptr
它,它被称为Null
指针常量,与现有的依赖于实现的空指针常量不同,它提高了类型安全性并解决了模棱两可的情况NULL
。为了能够了解的优势nullptr
。我们首先需要了解什么是NULL
与之相关的问题。
NULL
什么?NULL
使用C ++ 11 之前的版本表示没有值的指针或没有指向任何有效值的指针。与流行的概念相反NULL
,C ++中不是关键字。它是在标准库标头中定义的标识符。简而言之,如果NULL
不包括一些标准库头,就无法使用。考虑示例程序:
int main()
{
int *ptr = NULL;
return 0;
}
输出:
prog.cpp: In function 'int main()':
prog.cpp:3:16: error: 'NULL' was not declared in this scope
C ++标准将NULL定义为在某些标准库头文件中定义的实现定义的宏。NULL的起源是C,而C ++则是从C继承过来的。C标准将NULL定义为0
或(void *)0
。但是在C ++中存在细微的差异。
C ++不能原样接受此规范。与C不同,C ++是一种强类型语言(C不需要显式转换void*
为任何类型,而C ++则要求显式转换)。这使得C标准指定的NULL定义在许多C ++表达式中无用。例如:
std::string * str = NULL; //Case 1
void (A::*ptrFunc) () = &A::doSomething;
if (ptrFunc == NULL) {} //Case 2
如果将NULL定义为(void *)0
,则以上两种表达式均无效。
void *
到自动转换std::string
。 void *
需要从到成员函数的指针转换。 因此,与C不同,C ++ Standard要求将NULL定义为数字文字0
或0L
。
NULL
有了另一个空指针常量时,又有什么需要呢?尽管C ++标准委员会想出了一个适用于C ++的NULL定义,但此定义有其自己的许多问题。NULL在几乎所有情况下都能很好地工作,但并非全部。在某些罕见情况下,它给出了令人惊讶和错误的结果。例如:
#include<iostream>
void doSomething(int)
{
std::cout<<"In Int version";
}
void doSomething(char *)
{
std::cout<<"In char* version";
}
int main()
{
doSomething(NULL);
return 0;
}
输出:
In Int version
显然,其意图似乎是调用以版本char*
为参数的版本,但由于输出显示int
调用版本的函数。这是因为NULL是数字文字。
此外,由于NULL是0还是0L是实现定义的,因此在函数重载解析中可能会造成很多混乱。
示例程序:
#include <cstddef>
void doSomething(int);
void doSomething(char *);
int main()
{
doSomething(static_cast <char *>(0)); // Case 1
doSomething(0); // Case 2
doSomething(NULL) // Case 3
}
分析以上代码段:
doSomething(char *)
按预期方式拨打电话。 doSomething(int)
但可能char*
希望使用版本,因为0
IS还是一个空指针。 NULL
将定义为0
,则doSomething(int)
可能doSomething(char *)
在预期的时候调用,这可能会在运行时导致逻辑错误。如果NULL
定义为0L
,则该调用不明确,并导致编译错误。因此,取决于实现方式,相同的代码可以给出各种结果,这显然是不希望的。自然,C ++标准委员会希望纠正这一点,这是nullptr的主要动机。
nullptr
它又如何避免出现问题NULL
呢?C ++ 11引入了一个新关键字nullptr
,用作空指针常量。与NULL不同,它的行为不是实现定义的。它不是宏,但是具有自己的类型。nullptr具有类型std::nullptr_t
。C ++ 11适当地为nullptr定义了属性,以避免NULL的缺点。总结其属性:
属性1:它具有自己的类型std::nullptr_t
;
属性2:它可以隐式转换,并且可以与任何指针类型或指针到成员类型进行比较;但是
属性3:它不能隐式转换或与整数类型相比,除了bool
。
考虑以下示例:
#include<iostream>
void doSomething(int)
{
std::cout<<"In Int version";
}
void doSomething(char *)
{
std::cout<<"In char* version";
}
int main()
{
char *pc = nullptr; // Case 1
int i = nullptr; // Case 2
bool flag = nullptr; // Case 3
doSomething(nullptr); // Case 4
return 0;
}
在上面的程序中
char *
版本,媒体资源2和3因此,引入nullptr可以避免旧NULL的所有问题。
nullptr
?nullptr
只要您过去曾经使用NULL,就可以开始使用C ++ 11的经验法则。
标准参考:
C ++ 11标准:C.3.2.4宏NULL
C ++ 11标准:18.2类型
C ++ 11标准:4.10指针转换
C99标准:6.3.2.3指针
nullptr
,尽管我不知道它对我的代码有什么实际影响。感谢您的出色回答,尤其是付出的努力。给我带来了很多关于这个话题的启发。
0xccccc....
,但是,无值变量是一个固有的矛盾。
bool flag = nullptr;
)。不,不是,我在使用g ++ 6进行编译时收到以下错误:error: converting to ‘bool’ from ‘std::nullptr_t’ requires direct-initialization [-fpermissive]
这里的真正动机是完美的转发。
考虑:
void f(int* p);
template<typename T> void forward(T&& t) {
f(std::forward<T>(t));
}
int main() {
forward(0); // FAIL
}
简而言之,0是一个特殊值,但是值不能通过仅系统类型传播。转发功能是必不可少的,0不能处理它们。因此,绝对有必要引入nullptr
,其中类型是特殊的,并且类型确实可以传播。实际上,MSVC团队nullptr
在实施右值引用之后必须提前引入,然后自己发现此陷阱。
还有一些其他情况nullptr
可以使生活更轻松-但这不是核心问题,因为演员可以解决这些问题。考虑
void f(int);
void f(int*);
int main() { f(0); f(nullptr); }
调用两个单独的重载。另外,考虑
void f(int*);
void f(long*);
int main() { f(0); }
这是模棱两可的。但是,使用nullptr,您可以提供
void f(std::nullptr_t)
int main() { f(nullptr); }
forward((int*)0)
作品。我想念什么吗?
nullptr的基础
std::nullptr_t
是空指针文字nullptr的类型。它是类型的prvalue / rvalue std::nullptr_t
。存在从nullptr到任何指针类型的null指针值的隐式转换。
文字0是一个int,而不是一个指针。如果C ++在只能使用指针的上下文中发现自己正在查看0,它将勉强将0解释为空指针,但这是一个后备位置。C ++的主要策略是0是一个整数,而不是一个指针。
优点1-消除指针和整数类型重载时的歧义
在C ++ 98中,其主要含义是指针和整数类型的重载可能会导致意外情况。将0或NULL传递给此类重载从不称为指针重载:
void fun(int); // two overloads of fun
void fun(void*);
fun(0); // calls f(int), not fun(void*)
fun(NULL); // might not compile, but typically calls fun(int). Never calls fun(void*)
关于该调用的有趣之处在于源代码的表观含义(“我正在用NULL-空指针调用乐趣”)与其实际含义(“我正在用某种整数而不是null调用乐趣”)之间的矛盾。指针”)。
nullptr的优点是它没有整数类型。用nullptr调用重载函数fun会调用void *重载(即指针重载),因为nullptr不能被视为任何整数:
fun(nullptr); // calls fun(void*) overload
因此,使用nullptr而不是0或NULL可以避免重载解析意外。
使用auto作为返回类型时的nullptr
over的另一个优点NULL(0)
例如,假设您在代码库中遇到此问题:
auto result = findRecord( /* arguments */ );
if (result == 0) {
....
}
如果您不知道(或不容易发现)findRecord返回什么,则可能不清楚结果是指针类型还是整数类型。毕竟,0(测试结果的依据)都可以。另一方面,如果您看到以下内容,
auto result = findRecord( /* arguments */ );
if (result == nullptr) {
...
}
没有歧义:结果必须是指针类型。
优势3
#include<iostream>
#include <memory>
#include <thread>
#include <mutex>
using namespace std;
int f1(std::shared_ptr<int> spw) // call these only when
{
//do something
return 0;
}
double f2(std::unique_ptr<int> upw) // the appropriate
{
//do something
return 0.0;
}
bool f3(int* pw) // mutex is locked
{
return 0;
}
std::mutex f1m, f2m, f3m; // mutexes for f1, f2, and f3
using MuxtexGuard = std::lock_guard<std::mutex>;
void lockAndCallF1()
{
MuxtexGuard g(f1m); // lock mutex for f1
auto result = f1(static_cast<int>(0)); // pass 0 as null ptr to f1
cout<< result<<endl;
}
void lockAndCallF2()
{
MuxtexGuard g(f2m); // lock mutex for f2
auto result = f2(static_cast<int>(NULL)); // pass NULL as null ptr to f2
cout<< result<<endl;
}
void lockAndCallF3()
{
MuxtexGuard g(f3m); // lock mutex for f2
auto result = f3(nullptr);// pass nullptr as null ptr to f3
cout<< result<<endl;
} // unlock mutex
int main()
{
lockAndCallF1();
lockAndCallF2();
lockAndCallF3();
return 0;
}
上面的程序成功编译并执行,但是lockAndCallF1,lockAndCallF2和lockAndCallF3具有冗余代码。如果我们可以为所有这些模板编写模板,那么遗憾的是编写这样的代码lockAndCallF1, lockAndCallF2 & lockAndCallF3
。因此可以用模板来概括。我编写了模板函数,lockAndCall
而不是lockAndCallF1, lockAndCallF2 & lockAndCallF3
为冗余代码定义了多个模板。
代码重构如下:
#include<iostream>
#include <memory>
#include <thread>
#include <mutex>
using namespace std;
int f1(std::shared_ptr<int> spw) // call these only when
{
//do something
return 0;
}
double f2(std::unique_ptr<int> upw) // the appropriate
{
//do something
return 0.0;
}
bool f3(int* pw) // mutex is locked
{
return 0;
}
std::mutex f1m, f2m, f3m; // mutexes for f1, f2, and f3
using MuxtexGuard = std::lock_guard<std::mutex>;
template<typename FuncType, typename MuxType, typename PtrType>
auto lockAndCall(FuncType func, MuxType& mutex, PtrType ptr) -> decltype(func(ptr))
//decltype(auto) lockAndCall(FuncType func, MuxType& mutex, PtrType ptr)
{
MuxtexGuard g(mutex);
return func(ptr);
}
int main()
{
auto result1 = lockAndCall(f1, f1m, 0); //compilation failed
//do something
auto result2 = lockAndCall(f2, f2m, NULL); //compilation failed
//do something
auto result3 = lockAndCall(f3, f3m, nullptr);
//do something
return 0;
}
详细分析为何编译失败而lockAndCall(f1, f1m, 0) & lockAndCall(f3, f3m, nullptr)
不是失败lockAndCall(f3, f3m, nullptr)
为什么编译lockAndCall(f1, f1m, 0) & lockAndCall(f3, f3m, nullptr)
失败?
问题在于,当将0传递给lockAndCall时,模板类型推导会开始计算其类型。0的类型是int,所以这是在对lockAndCall的调用实例化内的参数ptr的类型。不幸的是,这意味着在lockAndCall内对func的调用中,正在传递一个int,这与期望的std::shared_ptr<int>
参数不兼容f1
。调用中传递的0 lockAndCall
旨在表示空指针,但实际传递的是int。尝试将此int作为a传递给f1 std::shared_ptr<int>
是类型错误。对lockAndCall
0 的调用失败,因为在模板内部将int传递给需要的函数std::shared_ptr<int>
。
涉及呼叫的分析NULL
基本相同。当NULL
传递给时lockAndCall
,将为参数ptr推导一个整数类型,并且在将ptr
int或类似int的类型传递给时f2
,会产生类型错误,该类型期望得到a std::unique_ptr<int>
。
相反,涉及的呼叫nullptr
没有问题。当nullptr
被传递到lockAndCall
,该类型ptr
推断为std::nullptr_t
。当ptr
传递给时f3
,存在从std::nullptr_t
到的隐式转换int*
,因为std::nullptr_t
隐式转换为所有指针类型。
建议您在每次要引用空指针时,都使用nullptr而不是0或NULL
。
nullptr
演示示例的方式并没有直接的优势。
但是考虑一下您有两个同名函数的情况;1个int
,另一个int*
void foo(int);
void foo(int*);
如果要foo(int*)
通过传递NULL 进行调用,则方法是:
foo((int*)0); // note: foo(NULL) means foo(0)
nullptr
使它更加简单直观:
foo(nullptr);
Bjarne网站上的其他链接。
不相关,但在C ++ 11方面请注意:
auto p = 0; // makes auto as int
auto p = nullptr; // makes auto as decltype(nullptr)
decltype(nullptr)
是std::nullptr_t
。
typedef decltype(nullptr) nullptr_t;
。我想我可以看看标准。啊,找到了它:注意:std :: nullptr_t是一个既不是指针类型也不是成员类型指针的独特类型;相反,此类型的prvalue是空指针常量,并且可以转换为空指针值或空成员指针值。
nullptr
。
正如其他人已经说过的那样,它的主要优势在于过载。尽管显式int
和指针重载很少见,但请考虑使用标准库函数,例如std::fill
(在C ++ 03中已经使我痛苦不止一次):
MyClass *arr[4];
std::fill_n(arr, 4, NULL);
无法编译:Cannot convert int to MyClass*
。
int
和void *
不会选择int
版本在void *
使用时的版本nullptr
。