[心得] 空指標常數(null pointer constant)

[wtchen (沒有存在感的人)]

以下是板工的小小心得，準備補充13誡用。
若是有不對的地方，請各位鞭小力點 /(_ _)\
（板工很懶得上色，以後會放一份在板工新blog）

### 在C的情況(注意：C++不適用，C++的場合請看下一節) ###

根據C11 standard 6.3.2.3 裡對空指標常數 (null pointer constant)的定義：

An integer constant expression with the value 0, or such an expression cast
to type void *, is called a null pointer constant.

也就是說，(void*)0 是空指標常數(null pointer constant)，
而(int *)0 是型別為整數指標的空指標(null pointer)，這兩者是不一樣的。
比較明顯的分別是，空指標常數可以被設成任何型別指標的左值，
而空指標只能被設成同樣型別指標的左值。

以下是一個比較清楚的例子：

int *a = 0;           // 沒問題，空指標常數
int *b = (int*) 0;    // 沒問題，左值是同型別的空指標
int *c = (void*) 0;   // C沒問題，左值是空指標常數，不過C++會掛
int *d = (long*) 0;   // 爆了，左值跟右值不同型態

這邊有另一個例子：
typedef void (*func)(void);   // func f  = void (*f)();
func a = 0;                   // 沒事，a是空指標常數
func b = (void *)0;           // C 沒問題，C++會掛
func c = (void *)(void *)0;   // C跟C++都看不懂



### 在C++的情況 ###

根據C++14 standard 4.10 裡對空指標常數 (null pointer constant)的定義：

A null pointer constant is an integer literal (2.13.2) with value zero
**or**(以後為C++11後特有) a prvalue of type std::nullptr_t.

意思是說，它可以是0或 nullptr，所以以下的情況：
int x = NULL;           // C++ 可能沒問題(視版本而定)，不過會造成誤解
int* ptr = (void*)0;    // C 沒問題，C++會掛
int* ptr = nullptr;     // C++11以後的正統用法，
                           也就是上述C++14 standard裡的空指標常數

**int x = NULL** 為啥會在C++裡造成誤解？
因為C++有C沒有的函數重載(function overloading)，舉例來說

void DoSomething(int x);
void DoSomething(char* x);

- NULL = 0: DoSomething(NULL)會呼叫void DoSomething(int x)，即
            DoSomething(0)。

- NULL=nullptr: 會呼叫void DoSomething(char* x)，即DoSomething(nullptr)。

結論就是，C++11以後還是儘量用nullptr取代NULL吧！

### 參考資料 ###

- [comp.lang.c FAQ list · Question 5.2 ](http://c-faq.com/null/null2.html)

- [Is (int *)0 a null pointer?]
(http://stackoverflow.com/questions/21386995/is-int-0-a-null-pointer)

- [Why are NULL pointers defined differently in C and C++?]
(http://stackoverflow.com/questions/7016861/
why-are-null-pointers-defined-differently-in-c-and-c)

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 86.209.161.140
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/C_and_CPP/M.1461783066.A.60F.html
※ 編輯: wtchen (86.209.161.140), 04/28/2016 03:49:36
※ 編輯: wtchen (86.209.161.140), 04/28/2016 03:51:00
※ 編輯: wtchen (86.209.161.140), 04/28/2016 03:51:24
→ Feis: ...
推 Frozenmouse: 應該是「賦值給」吧？這樣寫好像常數是lvalue一樣
推 Frozenmouse: 簡單來說C的標準就是定義了n和(void*)n為空指標常數
→ Frozenmouse: 的特例，其中n是值為0的integer const expr
→ Frozenmouse: (void*)(void*)0會掛的真正原因是(void*)0的結果不是
→ Frozenmouse: int const expr，所以整個結果非null ptr const
→ Frozenmouse: 你舉的例子是不是有搞錯lvalue和rvalue的方向…
我沒有，我只是想表達"assign to lvalue..." (中文不夠好阿)

不過說實話，我情願多發點心得文一邊被鞭一邊修正，
這樣自己學到東西別人可能也受益，
總比死抱著錯誤觀念來的好....

※ 編輯: wtchen (86.209.161.140), 04/28/2016 17:57:53
推 yvb: func c = (void *)(void *)0;   // C跟C++都看不懂    ???
→ yvb:                                  C 應該沒問題吧??
推 Frozenmouse: 它是 "can only be assigned to" 被動式別拆開啊Orz
→ Frozenmouse: 不過這個已經不是程式問題了(炸
修正版出爐囉，請繼續幫忙找碴 XD
※ 編輯: wtchen (86.209.161.140), 04/28/2016 18:54:02