【译】理解C++中的 nullptr

原文链接 Understanding nullptr in C++

译者注：

1. nullptr 是 C++11 为了解决NULL的歧义问题而引入的新特性,表示空指针常量.
2. 原文作者是 Utkarsh Trivedi,发布网站是GeeksforGeeks.

考虑下面的C++程序,它暴露了一些NULL的问题

// C++ program to demonstrate problem with NULL 
// 说明NULL问题的C++程序
#include  
using namespace std; 

// function with integer argument 
// 形参是整形的函数
// 译者注:不清楚为什么原作者将函数的返回值写为int,译者觉得应该改为void(下同)
int fun(int N) { cout << "fun(int)"; } 

// Overloaded function with char pointer argument 
// 形参是char指针的重载函数
int fun(char* s) { cout << "fun(char *)"; } 

int main() 
{ 
	// Ideally, it should have called fun(char *), 
	// but it causes compiler error.
	// 理想情况下, 它应该调用 fun(char*), 但是实际情况下会导致编译错误. 
	fun(NULL); 
} 

输出:

error: call of overloaded ‘fun(NULL)’ is ambiguous

上述程序的有什么问题?

NULL 一般被定义为 (void )0, 也就是说允许将NULL转换为整形. 所以调用fun(NULL)函数变得模棱两可(译者注:编译器不知道该调用哪个函数).

// This program compiles (may produce warning) 
// 该程序成功编译(可能产生警告)
#include 
int main() 
{ 
	int x = NULL; // 译者注: 为了验证是否可以将NULL转换为整形
} 

nullptr是怎样解决问题的?

在上述程序中,如果用nullptr代替NULL,得到的结果是fun(char*)

nullptr 是一个关键字,可以用在NULL出现的任意地方.跟NULL相同,nullptr可以和隐式转换任意指针类型并且和其进行比较.与NULL不同的是,它不能隐式转换为整形和与整形比较

// This program does NOT compile 
// 程序不能编译
#include 
int main() 
{ 
	int x = nullptr;  // 如上所述,nullptr不能转换为整形
} 

输出:

[Error] cannot convert ‘std::nullptr_t’ to ‘int’ in initialization

顺便说一下(As a side note), nullptr 可以转换为布尔类型

// This program compiles 
// 该程序成功编译
#include 
using namespace std; 

int main() 
{ 
	int *ptr = nullptr; 
	
	// Below line compiles 
	// 下面的代码也可以编译
	if (ptr) { cout << "true"; }	 
	else { cout << "false"; }	 
} 

输出:

false

当我们比较两个简单的指针时,有很多地方不明确,但是两个nullptr_t类型的值之间的比较就有章可循:用<=和>=比较返回true,用>和<比较会返回false;nullptr和任意指针类型用==和!=比较,如果指针是空或者非空的,那么会分别返回true和false.(译者注: 可以参考之前NULL的用法)

// C++ program to show comparisons with nullptr 
// 展示和nullptr比较的c++程序
#include  
using namespace std; 

// Driver program to test behavior of nullptr 
// 测试nullptr特性的主程序
int main() 
{ 
	// creating two variables of nullptr_t type 
	// i.e., with value equal to nullptr 
	// 开两个nullptr_t类型的变量,也就是说值和nullptr相等
	nullptr_t np1, np2; 

	// <= and >= comparison always return true 
	// <= 和 >= 比较总是返回true
	if (np1 >= np2) 
		cout << "can compare" << endl; 
	else
		cout << "can not compare" << endl; 

	// Initialize a pointer with value equal to np1 
	// 用 np1 初始化一个指针
	char *x = np1; // same as x = nullptr (or x = NULL 
					// will also work)  与 x = nullptr (或者 x = NULL也可行)相同
	if (x == nullptr) 
		cout << "x is null" << endl; 
	else
		cout << "x is not null" << endl; 

	return 0; 
} 

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全文完