C++ 第三阶段：语言改进 - 第四节：nullptr vs NULL
目录
一、背景与概述
二、NULL 的定义与问题
1. NULL 的定义
2. NULL 的问题
三、nullptr 的定义与优势
1. nullptr 的定义
2. nullptr 的优势
四、nullptr 与 NULL 的对比
五、实际应用场景
1. 初始化指针
2. 函数调用与重载
3. 条件判断
4. 模板与泛型编程
六、现代 C++ 的最佳实践
1. 优先使用 nullptr
2. 避免 NULL 的隐式转换
3. 兼容性处理
4. 统一代码风格
七、总结
八、示例代码
示例 1：nullptr 与 NULL 的区别
示例 2：nullptr 的类型安全性
示例 3：nullptr 在模板中的使用
C++从入门到入土学习导航_c++学习进程-CSDN博客
一、背景与概述
在 C++ 中，空指针的表示经历了从 NULL 到 nullptr 的演变。NULL 是 C 语言遗留下来的宏定义，而 nullptr 是 C++11 引入的专门用于空指针的关键字。两者的区别主要体现在 类型安全、函数重载、可读性 和 现代 C++ 实践 等方面。
二、NULL 的定义与问题
1. NULL 的定义
NULL是一个宏，通常定义为0（在 C++ 中）或(void*)0（在 C 中），例如：#define NULL 0 // C++ 中常见定义 #define NULL (void*)0 // C 中常见定义- 由于
NULL是宏，其本质是一个整数常量（0）或无类型指针（(void*)0）。
2. NULL 的问题
(1) 类型不安全
NULL可以隐式转换为任何整数类型，可能导致意外行为：int i = NULL; // 合法，但语义不明确- 与指针类型混淆，可能导致函数重载歧义（见下文）。
(2) 函数重载歧义
- 如果存在两个重载函数，一个接受整数参数，一个接受指针参数，使用
NULL会调用整数版本：void func(int); // 重载1 void func(char*); // 重载2func(NULL); // 调用 func(int)，因为 NULL 是 0
(3) 可读性差
NULL的语义不明确，容易让开发者误认为它是一个整数而不是空指针。
三、nullptr 的定义与优势
1. nullptr 的定义
nullptr是 C++11 引入的关键字，表示空指针，其类型为std::nullptr_t。- 它是一个专门用于表示空指针的右值常量，不能隐式转换为整数类型。
2. nullptr 的优势
(1) 类型安全
nullptr仅能赋值给指针类型，不会与整数混淆：int* p = nullptr; // 合法 int i = nullptr; // 错误：无法将 std::nullptr_t 转换为 int
(2) 解决函数重载歧义
nullptr会明确匹配指针类型的函数重载：void func(int); // 重载1 void func(char*); // 重载2func(nullptr); // 调用 func(char*)，匹配指针类型
(3) 提升代码可读性
-
int* p = nullptr; // 语义明确：p 是一个空指针
(4) 兼容性与泛型编程
nullptr的类型std::nullptr_t可以隐式转换为任意指针类型，但在泛型编程中表现更稳定，减少类型推导错误。
四、nullptr 与 NULL 的对比
| 特性 | nullptr | NULL |
|---|---|---|
| 类型 | std::nullptr_t | 宏，通常为 0（C++）或 (void*)0（C） |
| 类型安全性 | ✅ 仅能赋值给指针类型 | ❌ 可隐式转换为整数或其他类型 |
| 函数重载匹配 | ✅ 明确匹配指针类型 | ❌ 可能匹配整数类型 |
| 可读性 | ✅ 语义明确 | ❌ 可能引起歧义 |
| 推荐使用场景 | ✅ C++11 及以上版本 | ❌ 旧代码或 C 兼容性需求 |
| 隐式转换限制 | ❌ 不能隐式转换为整数 | ✅ 可隐式转换为整数 |
| C 兼容性 | ❌ C 不支持（C23 引入） | ✅ C 语言兼容 |
五、实际应用场景
1. 初始化指针
int* p1 = nullptr; // 推荐：C++11 及以上
int* p2 = NULL; // 不推荐：旧代码或 C 兼容性2. 函数调用与重载
void func(int);
void func(char*);func(nullptr); // 调用 func(char*)
func(NULL); // 调用 func(int)3. 条件判断
if (p == nullptr) {// 推荐：明确判断指针是否为空
}
if (p == NULL) {// 不推荐：语义不明确
}4. 模板与泛型编程
template <typename T>
void process(T* ptr) {if (ptr == nullptr) {// 安全处理空指针}
}六、现代 C++ 的最佳实践
1. 优先使用 nullptr
- 在 C++11 及以上版本中，始终使用
nullptr替代NULL。 nullptr提供了更强的类型安全性和代码可读性。
2. 避免 NULL 的隐式转换
- 避免将
NULL赋值给非指针类型（如int），否则会导致编译错误或运行时错误。
3. 兼容性处理
- 在需要兼容旧代码或与 C 语言交互时，可以保留
NULL，但应逐步迁移到nullptr。
4. 统一代码风格
- 在团队或项目中统一使用
nullptr，减少因NULL导致的潜在问题。
七、总结
nullptr是 C++11 引入的现代空指针表示方式，解决了NULL在类型安全、函数重载和可读性上的问题。- 推荐始终使用
nullptr，除非必须兼容旧代码或与 C 语言交互。 - 通过使用
nullptr，可以编写更安全、更清晰、更符合现代 C++ 标准的代码。
八、示例代码
示例 1：nullptr 与 NULL 的区别
#include <iostream>void func(int) {std::cout << "func(int)" << std::endl;
}void func(char*) {std::cout << "func(char*)" << std::endl;
}int main() {func(NULL); // 输出: func(int)func(nullptr); // 输出: func(char*)return 0;
}示例 2：nullptr 的类型安全性
#include <iostream>int main() {int* p1 = nullptr; // 合法int i = nullptr; // 错误：无法将 std::nullptr_t 转换为 intreturn 0;
}示例 3：nullptr 在模板中的使用
#include <iostream>template <typename T>
void process(T* ptr) {if (ptr == nullptr) {std::cout << "Pointer is null" << std::endl;}
}int main() {int* p = nullptr;process(p); // 输出: Pointer is nullreturn 0;
}通过掌握 nullptr 和 NULL 的区别，开发者可以编写更安全、更高效的现代 C++ 代码，避免因空指针导致的潜在问题。