C++深入探究用NULL来初始化空指针是否合适

我们要了解C++11新特性的nullptr，我们很有必要先了解一下C++11之前的程序员是怎么使用空指针的。

1.C++98中的空指针

我们知道，在良好的C/C++编程习惯中，声明一个变量时最好给这个变量赋一个合适的初始值，否则就有可能出现不可预料的错误。

指针的危险性

在C++中创建指针时，计算机将分配用来存储地址的内存，但不会分配用来存储指针所指向的的数据的内存。为数据提供空间的是一个独立的步骤，忽略这一步无疑是自找麻烦的，如下所示：

int* fellow;
*fellow = 1234;

fellow确实是一个指针，但它指向哪里呢？上述代码没有将地址赋给fellow,那么1234将被放置在哪个内存单元呢？我们并不知道。有fellow没有被初始化，他可能有任何值。不管值是什么，程序都将他解释为存储1234的地址。但是如果fellow的值碰巧为1000，计算机将把数据放在地址1000上，即使这恰巧是程序代码的地址，fellow指向的地方很可能并不是所要存储的1234的地方，这种错误可能会导致一些最隐匿，最难以跟踪的bug。

因此为了避免这个问题，我们都要给指针进行初始化。通常我们都是这样来初始化指针的。

int main()
{
	//空指针定义
	int* p1 = NULL;
	int* p2 = 0;
	return 0;
}

实际上NULL是一个宏，我们在传统的C头文件（stddef.h）中就可以看到如下代码：

可以看到， NULL 可能被定义为字面常量 0 ，或者被定义为无类型指针 (void*) 的常量 。不论采取何种定义，在使用空值的指针时，都不可避免的会遇到一些麻烦。 比如：下面这段代码的输出结果是什么？

void f(int)
{
	cout << "f(int)" << endl;
}
void f(int*)
{
	cout << "f(int*)" << endl;
}
int main()
{
	//空指针定义
	int* p1 = NULL;
	int* p2 = 0;
	f(0);
	f(NULL);
	return 0;
}

按照我们正常的想法f(0)应该进入void f (int)，f(NULL)进入void f(int*)，因此我们想要得到的结果是分别打印f(int)和f(int*)。我们来看运行结果是否和我们所想的一样。

我们发现运行结果和我们所想存在出入，这是为什么？

这是因为程序本意是想通过f(NULL)调用指针版本的f(int*)函数，但是由于NULL被宏定义成了0，在预处理阶段，NULL已经被宏替换成了0，因此f(NULL)函数就已经被替换成了f(0)，因此我们才会得到两个相同的打印结果。

在 C++98 中，字面常量 0 既可以是一个整形数字，也可以是无类型的指针 (void*) 常量，但是编译器默认情况下将其看成是一个整形常量，如果要将其按照指针方式来使用，必须对其进行强转(void *)0 。

2.C++11中的空指针

为了避免上述这个问题，C++11引入了nullptr关键字来表示指针空值。

int main()
{
	//空指针定义
	int* p1 = NULL;
	int* p2 = 0;
	//推荐
	int* p3 = nullptr;
	f(0);
	f(NULL);
	f(nullptr);
	return 0;
}

因此我们再次传入nullptr，看看他的结果是什么？

此时我们发现nullptr解决了这个问题。

注意：

1. 在使用 nullptr 表示指针空值时，不需要包含头文件，因为 nullptr 是 C++11 作为新关键字引入的 。

2. 在 C++11 中， sizeof(nullptr) 与 sizeof((void*)0) 所占的字节数相同。 在32位机器下大小为4，在64位下大小为8。

3. 为了提高代码的健壮性，在后续表示指针空值时建议最好使用 nullptr 。

结论：nullptr是对NULL的一个升级，因此在以后的初始化空指针时，建议大家使用nullptr。