C++11 nullptr：初始化空指针

一、指针的初始化

实际开发中，避免产生“野指针”最有效的方法，就是在定义指针的同时完成初始化操作，即便该指针的指向尚未明确，也要将其初始化为空指针。所谓“野指针”，指的是没有进行初始化的指针。(野指针和空悬指针的区别点击此处） C++98/03 标准中，将一个指针初始化为空指针的方式有 2 种：

int *p = 0; int *p = NULL; //推荐使用

可以看到，我们可以将指针明确指向 0（0x0000 0000）这个内存空间。一方面，明确指针的指向可以避免其成为野指针；另一方面，大多数操作系统都不允许用户对地址为 0 的内存空间执行写操作，若用户在程序中尝试修改其内容，则程序运行会直接报错。

相比第一种方式，我们更习惯将指针初始化为 NULL。值得一提的是，NULL 并不是 C++ 的关键字，它是 C++ 为我们事先定义好的一个宏，并且它的值往往就是字面量 0（#define NULL 0）。

二、存在的问题

C++ 中将 NULL 定义为字面常量 0，虽然能满足大部分场景的需要，但个别情况下，它会导致程序的运行和我们的预期不符。例如：

#include <iostream> using namespace std; void isnull(void *c){ cout << "void*c" << endl; } void isnull(int n){ cout << "int n" << endl; } int main() { isnull(0); isnull(NULL); return 0; }

程序执行结果为： int n int n

对于 isnull(0) 来说，显然它真正调用的是参数为整形的 isnull() 函数；而对于 isnull(NULL)，我们期望它实际调用的是参数为 void*c 的 isnull() 函数，但观察程序的执行结果不难看出，并不符合我们的预期。

C++ 98/03 标准中，如果我们想令 isnull(NULL) 实际调用的是 isnull(void* c)，就需要对 NULL（或者 0）进行强制类型转换：

isnull( (void*)NULL ); isnull( (void*)0 );

如此，才会成功调用我们预期的函数（读者可自行执行此代码，观察输出结果）。

三、nullptr的出现

由于 C++ 98 标准使用期间，NULL 已经得到了广泛的应用，出于兼容性的考虑，C++11 标准并没有对 NULL 的宏定义做任何修改。为了修正 C++ 存在的这一 BUG，C++ 标准委员会最终决定另其炉灶，在 C++11 标准中引入一个新关键字，即 nullptr。

nullptr 是 nullptr_t 类型的右值常量(左值通常是指向某一块内存的表达式，而右值是存储于某些位置的数值)，专用于初始化空类型指针。nullptr_t 是 C++11 新增加的数据类型，可称为“指针空值类型”。也就是说，nullpter 仅是该类型的一个实例对象（已经定义好，可以直接使用），如果需要我们完全定义出多个同 nullptr 完全一样的实例对象。

值得一提的是，nullptr 可以被隐式转换成任意的指针类型。举个例子：

int * a1 = nullptr; char * a2 = nullptr; double * a3 = nullptr;

显然，不同类型的指针变量都可以使用 nullptr 来初始化，编译器分别将 nullptr 隐式转换成 int*、char* 以及 double* 指针类型。

另外，通过将指针初始化为 nullptr，可以很好地解决 NULL 遗留的问题，比如：

#include <iostream> using namespace std; void isnull(void *c){ cout << "void*c" << endl; } void isnull(int n){ cout << "int n" << endl; } int main() { isnull(NULL); isnull(nullptr); return 0; }

程序执行结果为： int n void*c

借助执行结果不难看出，由于 nullptr 无法隐式转换为整形，而可以隐式匹配指针类型，因此执行结果和我们的预期相符。 总之在 C++11 标准下，相比 NULL 和 0，使用 nullptr 初始化空指针可以令我们编写的程序更加健壮。

参考链接：http://c.biancheng.net/view/7887.html