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前言

在 c++ 程序中，为了避免野指针等问题，一般在定义指针的同时会完成初始化操作。而当指针不明确时，通常会将其初始化为空。在 c++98/03 标准中，初始化空指针有两种方式：

int* int_ptr = 0;
int* int_ptr = NULL;

而在 c++11 后，引入了 nullptr 关键字，让空指针的初始化更为安全。

1. NULL 的定义

1.1 #define NULL 0

在这里插入图片描述
上图是 GNU c++ 12.3.0 中的定义，先不考虑它对 __GNUG__ 和 _WIN64 的处理，将其简化为如下版本：

#ifndef __cplusplus
#define NULL ((void *)0)
#else 
#define NULL 0
#endif

换句话说：在 c++ 中 NULL 等价于 0，c 语言中 NULL 等价于 (void*)0。

注意：但在刚才我给的图片可以看出，在 gnu 中 NULL 被定义为 __null。暂且不考虑这个问题，先看简化版本。
为了实现简化版本，在程序中添加如下代码：
#undef NULL
#define NULL 0

现在有如下两个重载函数：

void func(int* arg) { std::cout << "int*" << std::endl; }
void func(int  arg) { std::cout << "int " << std::endl; }

调用 func(NULL)，将输出什么呢？结果是 "int " 而非 “int*”，这是显而易见的，因为 NULL 在预处理时被替换为 0。但是这不符合语义：NULL 用于初始化任意类型的空指针，语义上它应该表示空指针。既然是空指针，那么应该调用参数为指针类型的函数：func(int*)，然而事实并非如此，编译器面对 0，会先将其视为整型，再视为指针，这导致没有预期调用对应的重载函数。为此，在 c++11 后引入专用于空指针初始化的关键字——nullptr来解决这一问题。

1.2 #define NULL ((void *)0)

在 c 语言中，NULL 被替换为 (void*(0))，这直接告诉编译器 NULL 就是一个 void 指针。那在 c++ 中为何不沿用这一定义呢？看下面例子：
现在有如下两个重载函数：

void func(int* arg) { std::cout << "int*" << std::endl; }
void func(int  arg) { std::cout << "int " << std::endl; }

为了在 c++ 模拟 c 语言中的 NULL，在程序中加入下面语句：
#undef NULL
#define NULL ((void *)0)

调用 func(NULL)，使用 g++ 运行代码，你将得到如下报错：
在这里插入图片描述
没有可以匹配的函数 ‘func(void*)’，也就是说：void* 不能隐式转为其他类型的指针，因此代码会报错。显然在 c++ 这不能定义仍然不能解决空指针初始化的问题：void* 不能直接用于初始化任意类型的指针。那么怎么解决呢？还是 nullptr 关键字的引入。

1.3 #define NULL __null

在 gnu c++ 中，NULL 被定义为 __null，这不属于 c++ 标准，它是 GNU 的扩展，属于 gnu 编译器的内部实现。

__null: 可以简单看作大小等于 void*，值为 0 的整形数。（详情见 gnu 官网）

#include <iostream>void func(int* arg) { std::cout << "int*" << std::endl; }
void func(int  arg) { std::cout << "int" << std::endl; }
void func(long arg) { std::cout << "long " << std::endl; }
void func(long long arg) { std::cout << "long long" << std::endl; }int main()
{func(NULL);std::cout << "__null         = " << __null << std::endl;std::cout << "sizeof(__null) = " << sizeof(__null) << std::endl;std::cout << "sizeof(void*)  = "  << sizeof(void*) << std::endl;return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述

2. nullptr 关键字

在 c++11 后，引入了新的关键字 nullptr，专用于初始化任意类型的空指针：

int*    int_ptr    = nullptr;
double* double_ptr = nullptr;
class Person;
Person* person     = nullptr;

对应上述代码，编译器内部会将 nullptr 隐式转换为 int*、double*、Person* 类型，这样更为安全，也符合语义要求。
在来调用上述重载函数：func(nullptr)，将输出：“int*”。因为 nullptr 只能隐式转为指针类型。