NULL、nullptr、0剪不断理还乱的关系

NULL 和 0 的歧义

先看下NULL的定义，在stddef.h中（/usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.8.2/include/stddef.h）

在C中，NULL定义为((void*)0)。
在C代码中，一般用NULL表示空指针，即指针的0值。例如：

int *p = NULL;		// 正确
int *p = 0;		// 正确

在C++中，NULL定义为0或者0L。（是0还是0L跟编译器定义的头文件有关）
在C++98代码中，我们也只能用NULL来表示空指针。例如：

#include 
using namespace std;

class Test
{
public:
	void func()
	{}
};

int main()
{
	int *p = NULL;				// NULL表示普通指针的0值，即空指针
	int *p1 = 0;				// 同上
	void (Test::*p_func)() = NULL;		// NULL表示指向成员函数的指针的0值，函数指针
	void (Test::*p1_func)() = 0;		// 同上
}

// compile cmd
// g++ -g -std=c++11 main.cpp -o main

可能有人会问，为什么C中(void*)0是空指针常量，而C++中不是？
因为C语言中任何类型的指针都可以（隐式地）转换为void型，反过来也行，而C++中void型不能隐式地转换为别的类型指针（例如：int*p = (void*)0;使用C++编译器编译会报错）。

到现在为止，似乎一切看起来都还挺好的，没什么歧义啊。那我们现在考虑C++函数重载的一种情况，如下：

#include 
using namespace std;

class Test
{
public:
	void func(int a)
	{
		cout << "call int.." << endl;
	}

	void func(bool b)
	{
		cout << "call bool.." << endl;
	}

	void func(void* c)
	{
		cout << "call void*.." << endl;
	}
};

int main()
{
	Test a;
	a.func(0);	// 调用func(int)
	a.func(NULL);	// 混乱，且编译不通过
}

// compile cmd
// g++ -g -std=c++11 main.cpp -o main

按照我们编码的意思，a.func(NULL)应该会调用func(void*)才对，但是实际情况却是编译不通过，如下：

为什么呢？
1、a.func(0)这个没问题，是因为0被编译器正确地、严格地认为是int型，所以严格调用了func(int)。
2、但是NULL被认为是0L，这时候没有一个函数能严格匹配，所以0L就要被转换，但是转换成int、bool、void*都可以哪，所以编译器就混乱了，不知道你到底想要调用哪个函数。
解决方案有三种：
case1：再定义一个func(long)函数，就可以使得NULL严格地和long匹配。

void func(long d)
{
	cout << "call long.." << endl;
}

但是，这时候编译还是有warning，如下：

case2：就是不要让广义整型数和指针作为区分函数重载的参数（这是C++98一个好的编程习惯）。
case3：引入nullptr。

引入nullptr

就是为了解决上面函数重载时候的问题，C++11中引入了nullptr关键字。
nullptr关键字用于标识空指针，是std::nullptr_t类型的（constexpr）变量。它可以转换成任何指针类型和bool布尔类型（主要是为了兼容普通指针可以作为条件判断语句的写法），但是不能被转换为整数。也正是因为nullptr不能转换为整型数，才区分了他和0（NULL）。

char *p1 = nullptr;     // 正确
int  *p2 = nullptr;     // 正确
bool b = nullptr;       // 正确. if(b)判断为false
int a = nullptr;        // error

自己实现nullptr

在没有C++11时，没有nullptr的时候，我们应该怎么办呢？

// 出自《Effective C++》第二版
const
class nullptr_t
{
public:
    template
    inline operator T*() const
        { return 0; }

    template
    inline operator T C::*() const
        { return 0; }
 
private:
    void operator&() const;
} nullptr = {};

关键的地方在于这个类可以通过operator T*和operator T C::*转换成任何类型的指针，却不能转换成int。引入了这个类和这个类的一个实例nullptr之后，就可以区分整型0值和指针0值了。

参考文章和链接

1. https://www.cnblogs.com/DswCnblog/p/5629073.html
2. https://www.cnblogs.com/xinxue/p/5415139.html
3. https://blog.csdn.net/u011304970/article/details/72229013