对于有经验的C ++和那些了解现代C ++编程语言的人来说，C ++中的nullptr到底是什么，这将是非常简单的问题。但是nullptr不仅是C ++中的编程语言，而且为了解释这一点，我们先了解一下NULL的问题，然后我们将深入研究nullptr的简单实现以及nullptr的一些用例。为什么我们需要nullptr？区分整数0（零）（即NULL）和类型指针的实际null。
nullptr与NULL
NULL为0(零)，即将C样式类型转换为void *的整数常数为零，而nullptr是nullptr_t类型的prvalue，该值是整数常量，其值为零。
对于那些相信NULL相同的人，即C和C ++中的(void *)0。想澄清的是，不是：
NULL-cppreference.com (C)
NULL-cppreference.com (C ++)
C ++要求将宏NULL定义为值为0的整数常量表达式。因此与C语言不同，在C ++标准库中不能将NULL定义为(void *)0。
NULL问题
1.隐式转换
char *str = NULL; // Implicit conversion from void * to char *
int i = NULL; // OK, but `i` is not pointer type
2.函数调用歧义
void func(int) {}
void func(int*){}
void func(bool){}
func(NULL); // Which one to call?
编译会产生以下错误：
error: call to 'func' is ambiguous
func(NULL);
^~~~
note: candidate function void func(bool){}
^
note: candidate function void func(int*){}
^
note: candidate function void func(int){}
^
1error generated.
compiler exit status 1
3.构造函数重载
struct String
{
String(uint32_t) { /* size of string */ }
String(const char*) { /* string */ }
};
String s1( NULL );
String s2( 5 );
在这种情况下，需要显式转换(即String s((char *)0))。
简单的nullptr的实现
nullptr是“ 返回类型解析器” 惯用语的一个细微示例， 可以根据要为其分配实例的类型自动推断出正确类型的空指针。
考虑以下最简单且不复杂的nullptr实现：
struct nullptr_t
{
void operator&() const = delete; // Can't take address of nullptr
template
inline operator T*() const { return 0; }
template
inline operator T C::*() const { return 0; }
};
nullptr_t nullptr;
如果上面的代码对您来说似乎很奇怪和怪异（尽管应该不会），那么我建议您阅读我之前有关高级C ++概念的文章。这里的魔术只是模板化转换运算符。
如果您有更权威的资料，那么这里是LLVM header中nullptr的具体实现。
nullptr的用例
struct C { void func(); };
int main(void)
{
int *ptr = nullptr; // OK
void (C::*method_ptr)() = nullptr; // OK
nullptr_t n1, n2;
n1 = n2;
//nullptr_t *null = &n1; // Address can't be taken.
}
如上例所示，当将nullptr分配给整数指针时，将创建模板化转换函数的int类型实例，方法也是如此。
这样，通过利用模板功能，实际上每次创建新类型分配时，我们实际上都在创建适当类型的空指针。
由于nullptr是值为零的整数文字，因此您无法使用通过删除运算符完成的地址。
1.函数使用nullptr调用清晰度
void func(int) { /* ... */}
void func(int *) { /* ... */}
void func(bool) { /* ... */}
func(nullptr);
现在，func(int *)将被调用，因为nullptr将隐式推导为int *。
2.在nullptr_t上进行类型转换
将nullptr_t强制转换为整数类型需要reinterpret_cast，并且具有与(void *)0强制转换为整数类型相同的语义。
只要目标类型足够大，就将nullptr_t强制转换为整数类型。考虑一下：
// int ptr_not_ok = reinterpret_cast(nullptr); // Not OK
long ptr_ok = reinterpret_cast(nullptr); // OK
reinterpret_cast无法将nullptr_t转换为任何指针类型。请改用static_cast。
void func(int*) { /*...*/ }
void func(double*) { /*...*/ }
func(nullptr); // compilation error, ambiguous call!
// func(reinterpret_cast
func(static_cast
nullptr可以隐式转换为任何指针类型，因此使用static_cast进行显式转换仅有效。
3.nullptr_t可比
int *ptr = nullptr;
if (ptr == 0); // OK
if (ptr <= nullptr); // OK
int a = 0;
if (a == nullptr); // error: invalid operands of types 'int' and 'std::nullptr_t' to binary 'operator=='
来自 Wikipedia：-…空指针常量：nullptr。它的类型为nullptr_t，它可以隐式转换，并且可以与任何指针类型或指针到成员类型进行比较。
-除了布尔值，它不能隐式转换或与整数类型媲美。
const int a = 0;
if (a == nullptr); // OK
const int b = 5;
if (b == nullptr); // error: invalid operands of types 'const int' and 'std::nullptr_t' to binary 'operator=='
4.模板参数的类型为std :: nullptr_t
template
void ptr_func(T *t) {}
ptr_func(nullptr); // Can not deduce T
如前所述，Return Type Resolver需要一个受让人来推断类型。
template
void val_func(T t) {}
val_func(nullptr); // deduces T = nullptr_t
val_func((int*)nullptr); // deduces T = int*, prefer static_cast though
5.从nullptr_t转换为bool
从cppreference中：
-在直接初始化的上下文中 ，可以从std :: nullptr_t类型的prvalue初始化bool对象 ，包括nullptr。结果值为false。但是，这不被视为隐式转换。
转换仅允许直接初始化，而不允许复制初始化，其中包括按值将参数传递给函数的情况。例如：
bool b1 = nullptr; // Not OK
bool b2 {nullptr}; // OK
void func(bool){}
func(nullptr); // Not OK, need to do func(static_cast(nullptr));
6.杂项
typeid(nullptr); // OK
throw nullptr; // OK
char *ptr = expr ? nullptr : nullptr; // OK
// char *ptr1 = expr ? 0 : nullptr; // Not OK, types are not compatible
static_assert(sizeof(NULL) == sizeof(nullptr_t));
常见问题汇总
何时引入nullptr？
C ++ 11
nullptr是关键字还是std :: nullptr_t类型的实例？
true和false都是关键字和文字，因为它们都有一个类型(bool)。nullptr是类型为std :: nullptr_t 的指针文字，它是一个prvalue，即纯 rvalue，您不能使用&来获取它的地址更多。
使用nullptr有什么优势？
重载集之间没有函数调用歧义。
您可以使用nullptr_t进行模板专业化。
代码将变得更加安全，直观和富有表现力。如果(ptr == nullptr); 而不是if(ptr == 0);。
C ++中的NULL是否等于C ++ 11中的nullpt？
一点也不。以下行甚至无法编译：
cout<<is_same_v
可以将nullptr转换为bool吗？
是，但仅当直接初始化时。即bool is_false {nullptr};。否则需要使用static_cast。
如何定义nullptr？
它只是被称为Return Type Resolver的模板化转换运算符。
通过上述介绍，C ++中的nullptr到底是什么相信大家已经清楚了吧，如果想了解更多关于C ++的信息，请继续关注。
