我可以使用 NULL 代替 0 的值吗？

Question

我可以使用NULL 指针代替0 的值吗？

或者这样做有什么问题吗？

---

例如：

int i = NULL;

替代：

int i = 0;

---

作为实验，我编译了以下代码：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int i = NULL;
    printf("%d",i);

    return 0;
}

输出：

0

确实它给了我这个警告，这本身是完全正确的：

warning: initialization makes integer from pointer without a cast [-Wint-conversion] 

但结果还是一样的。

---

• 我是否因此而陷入“未定义行为”？
• 可以这样使用NULL吗？
• 在算术表达式中使用NULL 作为数值有什么问题吗？
• 在这种情况下，C++ 中的结果和行为是什么？

---

我已经阅读了What is the difference between NULL, '\0' and 0 的答案，了解NULL、\0 和0 之间的区别是什么，但我没有从那里得到简明的信息，如果这是完全允许的，也是正确的在赋值和其他算术运算中使用NULL 作为值。

Answer 1

我可以使用 NULL 指针代替 0 的值吗？

不，这样做不安全。 NULL 是一个空指针常量，可以具有 int 类型，但更通常具有 void * 类型（在 C 中），否则不能直接分配给 int （在 C++ >= 11 中）。两种语言都允许将指针转换为整数，但它们不提供隐式执行此类转换（尽管某些编译器将其作为扩展提供）。此外，尽管将空指针转换为整数以产生值 0 是很常见的，但标准并不能保证这一点。如果您想要一个类型为 int 且值为 0 的常量，则拼写为 0。

• 我可能会因此而进入未定义行为吗？

是的，在 NULL 扩展为类型为 void * 或任何其他不能直接分配给 int 的值的任何实现上。该标准没有定义您在此类实现上的分配行为，因此它的行为是未定义的。

• 是否允许以这种方式使用 NULL 操作？

这是一种糟糕的风格，它会在某些系统和某些情况下崩溃。鉴于您似乎在使用 GCC，如果您使用 -Werror 选项进行编译，它将在您自己的示例中中断。

• 在算术表达式中使用NULL作为数值有什么问题吗？

是的。根本不保证有一个数值。如果你的意思是0，那就写0，这不仅定义明确，而且更短更清晰。

• 那么 C++ 中的结果如何？

C++ 语言在转换方面比 C 语言更严格，并且对 NULL 有不同的规则，但在那里，实现也可以提供扩展。同样，如果你的意思是 0，那么这就是你应该写的。

Answer 2

NULL 是一些空指针常量。在 C 中，它可能是一个整数常量表达式，其值为 0 或这种表达式转换为 void*，后者更有可能。这意味着您不能假设将NULL 与零互换使用。例如，在这个代码示例中

char const* foo = "bar"; 
foo + 0;

用NULL 替换0 不能保证是一个有效的C 程序，因为两个指针之间的加法（更不用说不同的指针类型）没有定义。由于违反约束，它将导致发出诊断。 The operands for addition will not be valid.

---

对于 C++，情况有些不同。缺少从 void* 到其他对象类型的隐式转换意味着 NULL 在历史上在 C++ 代码中被定义为 0。在 C++03 中，您可能会侥幸逃脱。但从 C++11 开始，它可以合法地be defined as the nullptr keyword。现在再次产生错误，因为 std::nullptr_t 可能不会添加到指针类型中。

如果NULL 被定义为nullptr，那么即使你的实验也会失效。没有从 std::nullptr_t 到整数的转换。这就是为什么它被认为是更安全的空指针常量。

Answer 3

我可以使用 NULL 指针代替 0 的值吗？

int i = NULL;

规则因语言及其版本而异。在某些情况下，您可以，而在其他情况下，您不能。无论如何，您不应该。如果你幸运的话，你的编译器会在你尝试它时发出警告，甚至更好的是，编译失败。

在 C++ 中，在 C++11 之前（引用自 C++03）：

[lib.support.types]

NULL 是本国际标准中实现定义的 C++ 空指针常量。

将空指针常量用作整数几乎没有意义。不过……

[conv.ptr]

空指针常量是整数类型的整数常量表达式 (5.19) 右值，其计算结果为零。

因此，即使它是荒谬的，它在技术上也可以工作。由于这种技术性，您可能会遇到滥用NULL 的编写不佳的程序。

自 C++11 起（引用自最新草案）：

[conv.ptr]

空指针常量是一个值为零的整数文字 ([lex.icon])或 std​::​nullptr_t 类型的纯右值。

std​::​nullptr_­t 不能转换为整数，因此使用 NULL 作为整数只能有条件地工作，具体取决于语言实现所做的选择。

附： nullptr 是 std​::​nullptr_­t 类型的纯右值。除非您需要在 pre-C++11 中编译您的程序，否则您应该始终使用 nullptr 而不是 NULL。

---

C 有点不同（引自 C11 草案 N1548）：

6.3.2.3 语言/转换/其他操作数/指针

3 值为 0 的整型常量表达式，或这种类型转换为void * 的表达式称为空指针常量。 ...

因此，这种情况类似于 C++11 后的情况，即 NULL 的滥用根据语言实现的选择有条件地起作用。

Answer 4

是的，但根据实施情况，您可能需要演员表。但是，是的，否则它是 100% 合法的。

虽然它的风格真的非常非常糟糕（不用说？）。

NULL 是，或者曾经是，实际上不是 C++，它是 C。然而，标准 确实，就像许多 C 的遗产一样，有两个子句（[diff .nu​​ll] 和 [support.types.nullptr]) 在技术上使NULL C++。它是一个实现定义的空指针常量。因此，即使它的风格很糟糕，但从技术上讲，它与 C++ 一样。
正如footnote 中所指出的，可能的实现可能是0 或0L，但不是 (void*)0。

NULL 当然可以是nullptr（标准没有明确说明，但它几乎是0 或0L 之后剩下的唯一选择）。几乎从来没有这种情况，但这是一种合法的可能性。

编译器向您显示的警告表明编译器实际上不兼容（除非您在 C 模式下编译）。因为，好吧，根据警告，它确实转换一个空指针（不是nullptr，它是nullptr_t，这将是不同的），所以显然NULL的定义是确实是(void*)0，它可能不是。

无论哪种方式，您都有两种可能的合法（即编译器未损坏）情况。无论是（实际情况），NULL 类似于0 或0L，然后您将“零或一” 转换为整数，然后就可以开始了。

或者NULL 确实是nullptr。在这种情况下，您有一个独特的值，它可以保证比较以及明确定义的转换从整数，但不幸的是没有到整数。但是，它确实有明确定义的到bool 的转换（导致false），bool 有明确定义的整数转换（导致0）。

不幸的是，这是 两次 转换，因此它不在 [conv] 中指出的 “零或一” 范围内。因此，如果您的实现将 NULL 定义为 nullptr，那么您将必须添加显式强制转换才能使您的代码正确。

Answer 5

来自 C 常见问题：

问：如果NULL和0等价于空指针常量，我应该使用哪个？

答：只有在指针上下文中NULL 和0 是等价的。 NULL 应该不在需要另一种 0 时使用，即使它可能有效，因为这样做会发送错误的风格信息。 （此外，ANSI 允许将 NULL 定义为 ((void *)0)，这在非指针上下文中根本不起作用。）特别是，当需要 ASCII 空字符 (NUL) 时，不要使用 NULL。提供您自己的定义

http://c-faq.com/null/nullor0.html

Answer 6

免责声明：我不懂 C++。我的回答不适用于 C++ 的上下文

'\0' 是一个值为零的int，与0 完全相同。

for (int k = 10; k > '\0'; k--) /* void */;
for (int k = 10; k > 0; k--) /* void */;

在指针的上下文中，0 和 NULL 100% 等效：

if (ptr) /* ... */;
if (ptr != NULL) /* ... */;
if (ptr != '\0') /* ... */;
if (ptr != 0) /* ... */;

都是 100% 等效的。

---

注意ptr + NULL

ptr + NULL 的上下文不是指针的上下文。 C语言中没有关于指针添加的定义；指针和整数可以相加（或相减）。在ptr + NULL 中，如果ptr 或NULL 是指针，则另一个必须是 整数，因此ptr + NULL 实际上是(int)ptr + NULL 或ptr + (int)NULL，具体取决于ptr 和 NULL 可以预期几种行为：一切正常，指针和整数之间的转换警告，编译失败，...

Answer 7

不，不再喜欢使用NULL（指针初始化的旧方式）。

C++11 起：

关键字nullptr 表示指针字面量。它是 std::nullptr_t 类型的纯右值。存在从nullptr 到任何指针类型的空指针值和任何指向成员类型的指针的隐式转换。任何空指针常量都存在类似的转换，包括std::nullptr_t 类型的值以及宏NULL。

https://en.cppreference.com/w/cpp/language/nullptr

其实std::nullptr_t就是空指针字面量nullptr的类型。它是一种独特的类型，它本身不是指针类型或指向成员类型的指针。

#include <cstddef>
#include <iostream>

void f(int* pi)
{
   std::cout << "Pointer to integer overload\n";
}

void f(double* pd)
{
   std::cout << "Pointer to double overload\n";
}

void f(std::nullptr_t nullp)
{
   std::cout << "null pointer overload\n";
}

int main()
{
    int* pi; double* pd;

    f(pi);
    f(pd);
    f(nullptr);  // would be ambiguous without void f(nullptr_t)
    // f(0);  // ambiguous call: all three functions are candidates
    // f(NULL); // ambiguous if NULL is an integral null pointer constant 
                // (as is the case in most implementations)
}

输出：

Pointer to integer overload
Pointer to double overload
null pointer overload