C99和C++03中空指针定义的区别答案

【问题标题】：Difference in definition of null pointer in C99 and C++03C99和C++03中空指针定义的区别
【发布时间】：2020-12-24 17:11:47
【问题描述】：

N2431 是介绍nullptr 的论文。它说：

当前的 C++ 标准提供了一个特殊规则，即 0 既是整数常量，又是空指针常量。来自 [C++03] 第 4.10 条：

空指针常量是整数类型的整数常量表达式 (expr.const) 右值评估为零。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，并且可以与指向的所有其他指针值区分开来对象或指向函数类型的指针。相同类型的两个空指针值应比较相等。将空指针常量转换为指向 cv 限定类型的指针是一次转换，而不是指针转换后跟限定转换的顺序 (conv.qual)。

此公式基于原始 K&R C 定义，与 C89 和 C99。 C 标准 [C99] 说（第 6.3.2.3 条）：

值为 0 的整数常量表达式，或转换为 void * 类型的此类表达式是称为空指针常量。 [55]如果将空指针常量转换为指针类型，则结果指针，称为空指针，保证比较不等于指向任何指针的指针对象或函数。

让我们忽略“[c++03] 公式化是基于原始 K&R C 定义”部分，重点关注“[c++03 公式化] 与 [...] C99 中的定义不同”。

我不清楚 C++03 和 C99 的定义有何不同。是的，他们在书面标准中有不同的正式定义（我们可以看到引用不同），但从实际角度来看这意味着什么？他们真的有区别吗？如果我没有正确阅读这篇文章，那么它的语气暗示存在差异。如果是这样，它们是什么？我无法理解/理解基于标准引用的差异。

我没有具体询问 C++03 或 C99 空指针是如何定义、表示和/或实现的。我的问题是关于 C++03 和 C99 空指针定义（可能还有它们的实现，如果这对回答这个问题很重要的话）有何不同，答案可以包含对 C++03 和C99 空指针，但仅作为一个帮助点来展示差异或显示差异。也就是说，仅提供定义或对每个定义的解释不被视为该问题的答案。

我完全清楚nullptr 是在 C++11 及更高版本中表达空指针的首选方式。这不是问题。

【问题讨论】：

似乎 C++03 的措辞被删除了 "或这样的表达式转换为类型 void *"。所以static_cast<void*>(0) 显然不会算作空指针常量，而0 会算作空指针常量。

标签： c++ c language-lawyer c99 c++03

【解决方案1】：

标准不允许 (void*)0 作为空指针常量的原因是 void* 不能转换为任何其他指针类型（除了 cv 限定的 void*）。在 C 语言中，您可以使用 void *p = 0; int *ip = p;。在 C++ 中，不允许隐式转换为 int*。

【讨论】：

【解决方案2】：

在 C 中你有

值为 0 的整数常量表达式，或转换为 void * 类型的此类表达式

这意味着具有0 和(void*)0 值的整数常量是有效的空指针常量。

在 C++ 中你有

空指针常量是整数类型的整数常量表达式 (expr.const) 右值，其计算结果为零

这意味着只有值为0 的整数常量才是有效的空指针常量。

【讨论】：

也许你的意思是写(void*)0而不是void*(0)？
@AveMilia 是的，已修复
也许您可以另外解释 C++03（或更早，如果适用）标准将指向 void 的指针作为有效的空指针表示的基本原理？这是为了改进 C++ 类型系统，为编译器引入优化的机会，还是别的什么？
@NathanOliver：我认为原因更简单：如果NULL 定义为((void*)0)，则不能隐式转换为其他指针类型：char *p = NULL; 需要转换为char *p = (char *)NULL;如果缺少 (void*) 演员表，这不是问题。
@chqrlie 正确。 int 在 C 中，char 在 C++ 中。删除了我不完整的评论。