关于在 C++ 中初始化指针 [重复]答案

【问题标题】：About Initializing Pointers in C++ [duplicate]关于在 C++ 中初始化指针 [重复]
【发布时间】：2020-04-22 14:28:22
【问题描述】：

我一直在阅读 C++ Primer 5th edition。它提到了

将 int 变量赋值给指针是非法的，即使该变量的值恰好是 0。

我试了一下，结果如下：

int *u = 0; // success

int *w = 123; // fail 
/* compile error:
ptr_test.cc:9:12: error: invalid conversion from 'int' to 'int*' [-fpermissive]
    int *w = 123;
*/


int zero = 0;
int *v = zero; // fail
/* compile error
ptr_test.cc:9:12: error: invalid conversion from 'int' to 'int*' [-fpermissive]
    int *w = zero;
*/

谁能帮我解释一下指针初始化的确切规则？为什么将 int 指针分配给 0 很好，但 123 不行，尽管它们都是整数？为什么 123 会导致转换为 "*int" 而 0 不会？

顺便说一句，我使用的是 g++ (Ubuntu 7.4.0-1ubuntu1~18.04.1) 7.4.0。

【问题讨论】：

查看我提供的解释“类型转换”的链接。
接受 0 作为 null 是一种约定。当您尝试将zero(=0) 归因于*v 时，也有一个例外。因为当编译器解析等于某个指针的0 时，它们会将值评估为NULL。但是当您尝试使*v=zero 时，编译器首先匹配变量的类型并找到一个是指针另一个是int（这不会发生在*v=0 上，因为0 被异常处理）。
相关：How is 0 distinguished from other integers when initializing nullptr_t?

标签： c++ pointers

【解决方案1】：

为什么将 int 指针赋值为 0 就可以了

因为 0 除了是整数字面量外，也是一个空指针常量。并且空指针常量可以转换为任何指针类型。

但是123不行

因为 123 或除值为 0 之外的任何其他整数文字都不是空指针常量。并且整数表达式（空指针常量除外）不会隐式转换为指针类型。

为什么 123 会导致转换为 "*int" 而 0 不会？

两者都不会“导致演员表”。 Cast 是显式转换，在这些示例中，所有转换都是隐式的。从整数到指针的隐式转换是格式错误的，这就是您收到错误的原因。空指针转换是隐式且格式正确的，这就是您不会收到错误的原因。

谁能帮我解释一下确切的规则

这里是确切的规则（引用最新的 C++ 标准草案）：

[conv.ptr]

空指针常量是一个整数文字 ([lex.icon])，其值为 0 或类型为 std::nullptr_t 的纯右值。空指针常量可以转换为指针类型；结果是该类型的空指针值（[basic.compound]），并且可以与对象指针或函数指针类型的所有其他值区分开来。这种转换称为空指针转换。 ...

附：关键字nullptr 是std::nullptr_t 类型的纯右值。除非您打算支持 C++11 之前的编译器，否则它应该始终优于使用文字 0。

【讨论】：

【解决方案2】：

C++ 对 literal 整数 0 有一个特殊情况，它可以隐式转换为空指针。

【讨论】：

【解决方案3】：

int *u = 0;被视为空值。所以，这将是一个空指针。其他错误来自“类型转换”。 int *w是一个新的int类型指针的声明，所以一个整数值不能等于一个指针。这将使您更好地了解正在发生的事情：
https://www.cprogramming.com/tutorial/lesson11.html
接受 0 作为 null 是一种约定。当您尝试将zero(=0) 归因于*v 时，也会发生错误。因为当编译器解析等于某个指针的0 时，它们会评估0 并将其替换为NULL。但是当您尝试创建*v=zero 时，编译器首先匹配变量的类型并找到一个是指针，另一个是int（这不会发生在*v=0 上，因为0 被异常处理）。

【讨论】：

我记得，NULL被定义为0
int *ptr = NULL 和 int *ptr = 0 产生相同的结果。虽然 0 是 int，但您可以将 0 归为指针的值，按照惯例，它将是空指针。
错误不是来自“类型转换”。它来自 conversion 类型。强制转换是您在源代码中编写的内容，用于告诉编译器进行转换。

【解决方案4】：

这是 Stroustrup 对此的看法：C++ Style and Technique FAQ

在C++中，NULL的定义是0，所以只有审美上的区别。我更喜欢避免使用宏，所以我使用 0。NULL 的另一个问题是人们有时会错误地认为它不同于 0 和/或不是整数。在准标准代码中，NULL 有时被/被定义为不合适的东西，因此必须/必须避免。现在这种情况不太常见了。

也就是说，如果您将0 与指针一起使用，它会产生NULL - 只是0 的特权。

【讨论】：

【解决方案5】：

为什么给int指针赋值为0就好了，但123就不行了，虽然它们都是整数？

0 是允许分配 NULL 的特殊情况，通常定义如下：
#define NULL 0

在 C++11 中，您可能会发现它是这样定义的：
#define NULL nullptr

随着 C++11 的添加 nullptr 可能会在将来的某个时间删除特殊情况。

【讨论】：

【解决方案6】：

其他答案已经充分描述了 literal expression 0 可以是空指针常量这一事实。但是他们还没有出来解释为什么你的书也是正确的。让我们重复您的引文，并稍加突出显示。

将 int variable 分配给指针是非法的，即使该变量的值恰好为 0。

让您感到困惑的是0 不是变量。这意味着下面的代码是非法的：

int i = 0;   // int variable with value 0
int *ip = i; // nope, won't work

当然，您的书可能使用“变量”一词误导了您。这适用于所有 objects，而不仅仅是那些有名字的人。

【讨论】：

变量是 C++ 标准中的官方技术术语：timsong-cpp.github.io/cppwp/basic#pre-6。语句int i = 0; 定义了一个变量，而在语句int *ip = i; 中，表达式i 命名了同一个变量。具有对象类型且具有定义的变量表示一个对象，但并非每个对象都有一个变量。