C的NULL
在C語(yǔ)言中，我們使用NULL表示空指針，也就是我們可以寫(xiě)如下代碼：
int *i = NULL;
foo_t *f = NULL;
實(shí)際上在C語(yǔ)言中，NULL通常被定義為如下：
#define NULL ((void *)0)
也就是說(shuō)NULL實(shí)際上是一個(gè)void *的指針，然后吧void *指針賦值給int *和foo_t *的指針的時(shí)候，隱式轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的類型。而如果換做一個(gè)C++編譯器來(lái)編譯的話是要出錯(cuò)的，因?yàn)镃++是強(qiáng)類型的，void *是不能隱式轉(zhuǎn)換成其他指針類型的，所以通常情況下，編譯器提供的頭文件會(huì)這樣定義NULL：
#ifdef __cplusplus
#define NULL 0
#else
#define NULL ((void *)0)
#endif
C++的0
因?yàn)镃++中不能將void *類型的指針隱式轉(zhuǎn)換成其他指針類型，而又為了解決空指針的問(wèn)題，所以C++中引入0來(lái)表示空指針，這樣就有了類似上面的代碼來(lái)定義NULL。實(shí)際上C++的書(shū)都會(huì)推薦說(shuō)C++中更習(xí)慣使用0來(lái)表示空指針而不是NULL，盡管NULL在C++編譯器下就是0。為什么C++的書(shū)都推薦使用0而不是NULL來(lái)表示空指針呢？我們看一個(gè)例子：
在foo.h文件中聲明了一個(gè)函數(shù)：
void bar(sometype1 a, sometype2 *b);
這個(gè)函數(shù)在a.cpp、b.cpp中調(diào)用了，分別是：
a.cpp:
bar(a, b);
b.cpp:
bar(a, 0);
好的，這些代碼都是正常完美的編譯運(yùn)行。但是突然在某個(gè)時(shí)候我們功能擴(kuò)展，需要對(duì)bar函數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展，我們使用了重載，現(xiàn)在foo.h的聲明如下：
void bar(sometype1 a, sometype2 *b);
void bar(sometype1 a, int i);
這個(gè)時(shí)候危險(xiǎn)了，a.cpp和b.cpp中的調(diào)用代碼這個(gè)時(shí)候就不能按照期望的運(yùn)行了。但是我們很快就會(huì)發(fā)現(xiàn)b.cpp中的0是整數(shù)，也就是在overload resolution的時(shí)候，我們知道它調(diào)用的是void bar(sometype1 a, int i)這個(gè)重載函數(shù)，于是我們可以做出如下修改讓代碼按照期望運(yùn)行：
bar(a, static_cast<sometype2 *>(0));
我知道，如果我們一開(kāi)始就有bar的這兩個(gè)重載函數(shù)的話，我們會(huì)在一開(kāi)始就想辦法避免這個(gè)問(wèn)題（不使用重載）或者我們寫(xiě)出正確的調(diào)用代碼，然而后面的這個(gè)重載函數(shù)或許是我們幾個(gè)月或者很長(zhǎng)一段時(shí)間后加上的話，那我們出錯(cuò)的可能性就會(huì)加大了不少。貌似我們現(xiàn)在說(shuō)道的這些跟C++通常使用0來(lái)表示空指針沒(méi)什么關(guān)系，好吧，假設(shè)我們的調(diào)用代碼是這樣的：
foo.h
void bar(sometype1 a, sometype2 *b);
a.cpp
bar(a, b);
b.cpp
bar(a, NULL);
當(dāng)bar的重載函數(shù)在后面加上來(lái)了之后，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)出錯(cuò)了，但是出錯(cuò)的時(shí)候，我們找到b.cpp中的調(diào)用代碼也很快可能忽略過(guò)去了，因?yàn)槲覀冇玫氖荖ULL空指針啊，應(yīng)該是調(diào)用的void bar(sometype1 a, sometype2 *b)這個(gè)重載函數(shù)啊。實(shí)際上NULL在C++中就是0，寫(xiě)NULL這個(gè)反而會(huì)讓你沒(méi)那么警覺(jué)，因?yàn)镹ULL不夠“明顯”，而這里如果是使用0來(lái)表示空指針，那就會(huì)夠“明顯”，因?yàn)?是空指針，它更是一個(gè)整形常量。
在C++中，使用0來(lái)做為空指針會(huì)比使用NULL來(lái)做空指針會(huì)讓你更加警覺(jué)。
C++ 11的nullptr
雖然上面我們說(shuō)明了0比NULL可以讓我們更加警覺(jué)，但是我們并沒(méi)有避免這個(gè)問(wèn)題。這個(gè)時(shí)候C++ 11的nullptr就很好的解決了這個(gè)問(wèn)題，我們?cè)贑++ 11中使用nullptr來(lái)表示空指針，這樣最早的代碼是這樣的，
foo.h
void bar(sometype1 a, sometype2 *b);
a.cpp
bar(a, b);
b.cpp
bar(a, nullptr);
在我們后來(lái)把bar的重載加上了之后，代碼是這樣：
foo.h
void bar(sometype1 a, sometype2 *b);
void bar(sometype1 a, int i);
a.cpp
bar(a, b);
b.cpp
bar(a, nullptr);
這時(shí)候，我們的代碼還是能夠如預(yù)期的一樣正確運(yùn)行。
在沒(méi)有C++ 11的nullptr的時(shí)候，我們?cè)趺唇鉀Q避免這個(gè)問(wèn)題呢？我們可以自己實(shí)現(xiàn)一個(gè)（《Imperfect C++》上面有一個(gè)實(shí)現(xiàn)）：
const
class nullptr_t
{
public:
template<class T>
inline operator T*() const
{ return 0; }
template<class C, class T>
inline operator T C::*() const
{ return 0; }
private:
void operator&() const;
} nullptr = {};
雖然這個(gè)東西被大家討論過(guò)很多次了，但是我覺(jué)得還是有必要再討論一下，畢竟在C++ 11還沒(méi)有普及之前，我們還是應(yīng)該知道怎么去避免問(wèn)題，怎么很快的找到問(wèn)題。
posted on 2012-09-16 01:08
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