C++11新特性-引入關鍵字nullptr

1. 引入nullptr的緣由

引入nullptr的緣由，這個要從NULL提及。對於C和C++程序員來講，必定不會對NULL感到陌生。可是C和C++中的NULL卻不等價。NULL表示指針不指向任何對象，可是問題在於，NULL不是關鍵字，而只是一個宏定義(macro)。

1.1 NULL在C中的定義

在C中，習慣將NULL定義爲void*指針值0：

#define NULL (void*)0

但同時，也容許將NULL定義爲整常數0

1.2 NULL在C++中的定義

在C++中，NULL卻被明肯定義爲整常數0：

// lmcons.h中定義NULL的源碼  
#ifndef NULL  
#ifdef __cplusplus  
#define NULL    0  
#else  
#define NULL    ((void *)0)  
#endif  
#endif

1.3爲何C++在NULL上選擇不徹底兼容C？

根本緣由和C++的重載函數有關。C++經過搜索匹配參數的機制，試圖找到最佳匹配（best-match）的函數，而若是繼續支持void*的隱式類型轉換，則會帶來語義二義性（syntax ambiguous）的問題。

// 考慮下面兩個重載函數  
void foo(int i);  
void foo(char* p)  
  
foo(NULL); // which is called?

2. nullptr的應用場景

2.1 編譯器

若是咱們的編譯器是支持nullptr的話，那麼咱們應該直接使用nullptr來替代NULL的宏定義。正常使用過程當中他們是徹底等價的。
對於編譯器，Visual Studio 2010已經開始支持C++0x中的大部分特性，天然包括nullptr。而VS2010以前的版本，都不支持此關鍵字。
Codeblocks10.5附帶的G++ 4.4.1不支持nullptr，升級爲4.6.1後可支持nullptr（需開啓-std=c++0x編譯選項或者-std=c++11）

2.2 使用方法

0（NULL）和nullptr能夠交換使用，以下示例：

int* p1 = 0;  
int* p2 = NULL;
int* p3 = nullptr;  
  
if(p1 == 0) {}  
if(p2 == 0) {}  
if(p3 == 0) {}
if(p1 == nullptr) {}  
if(p2 == nullptr) {}  
if(p3 == nullptr) {}  
if(p1 == p2) {}  
if(p2 == p3) {} 
if(p1) {}
if(p2) {}
if(p3) {}

不能將nullptr賦值給整形，以下示例：

int n1 = 0;             // ok 
int n2 = NULL;          //warning 
int n3 = nullptr;       // error  
int n4 = (int)NULL;     //ok
int n5 = (int)nullptr;  //error
  
if(n1 == nullptr) {}    // error  
if(n2 == nullptr) {}    // error  
if(nullptr) {}          // error  
nullptr = 0             // error

可見，nullptr要比NULL要求更加嚴格。

上面提到的重載問題，使用nullptr時，將調用char*。

void foo(int)   {cout << "int" << endl;}  
void foo(char*) {cout << "pointer" << endl;}  
  
foo(0);       // calls foo(int)  
foo(nullptr); // calls foo(char*)

3. 模擬nullptr的實現

某些編譯器不支持c++11的新關鍵字nullptr，咱們也能夠模擬實現一個nullptr。

const  
class nullptr_t_t  
{  
public:  
    template<class T>           operator T*() const {return 0;}  
    template<class C, class T>  operator T C::*() const { return 0; }  
private:  
    void operator& () const;  
} nullptr_t = {};  
#undef NULL  
#define NULL nullptr_t