空指针常量（nullptr）、空指针值和空成员指针值有什么区别？答案

【问题标题】：What is the difference between a null pointer constant (nullptr), a null pointer value and a null member pointer value?空指针常量（nullptr）、空指针值和空成员指针值有什么区别？
【发布时间】：2023-03-17 00:35:01
【问题描述】：

在 ISO/IEC 14882:2017 (C++17) 中，第 5.13.7 节“指针文字”规定：

5.13.7 指针字面量 [lex.nullptr]

指针字面量：nullptr

1 指针字面量是关键字 nullptr。 它是 std::nullptr_t 类型的纯右值。 [注意：std::nullptr_t 是一个独特的类型，既不是指针类型也不是指向成员类型的指针；相反，这种类型的纯右值是一个空指针常量，可以转换为一个空指针值或空成员指针值。见 7.11 和 7.12。 ——尾注]

以下，nullptr 是 std::nullptr_t 类型的纯右值。 std::nullptr_t 类型的纯右值是一个空指针常量；因此nullptr 是一个空指针常量。空指针常量（nullptr 也是如此）可以转换为空指针值或空成员指针值。

现在我在 ISO/IEC 14882:2017 的第 7.11 节“指针转换”中引用了：

空指针常量是一个整数文字 (5.13.2)，其值为 0 或 std::nullptr_t 类型的纯右值。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，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。

我知道空指针常量是一个整数文字，其值为零或类型为std::nullptr_t 的纯右值，但我不了解空指针值和空成员指针值的区别。我不明白从空指针常量到指针类型的转换结果如何是“该类型的空指针值”以及该上下文中的空指针值是什么。

我的问题是：

空指针常量（即nullptr）、空指针值和空成员指针值有什么区别？

【问题讨论】：

你见过7.11和7.12你被指的吗？那里有术语“空指针值”和“空指针常量”的正式定义。 TLDR；整数变量的值可能为 0。该值可能以不同的方式在语法上表示 - 例如0，0x0，1-1；这些是常量或常量表达式，具有值0。同样，每个指针类型都有一个空值。有许多不同的方法可以在程序文本中用词法表示空指针值 - 例如nullptr 或 0。这些方式统称为“空指针常量”。
@FrançoisAndrieux 是的。
每种类型都有一组值。每种指针类型在该集合中都有一个特殊值，与其他类型不同，称为“空指针值”。该值具有其他值所没有的某些属性；例如已知具有此值的指针不指向任何有效对象；取消引用这样的指针会表现出未定义的行为。现在，有一种方法可以在程序的文本中表达这个值是很有用的。为此，任何满足“空指针常量”要求的语法结构，在转换为指针类型时，都会产生该类型的空指针值。
@RobertSsupportsMonicaCellio 是的。
NULL 是一个宏，在许多实现中，它只是扩展为0。它没有什么神奇之处。像这样的东西可能会编译：int x = NULL; 这就是为什么发明了nullptr - int x = nullptr; 不能编译，所以使用nullptr 而不是NULL 可以防止一些无意义的代码。

标签： c++ pointers null literals nullptr

【解决方案1】：

空指针常量（nullptr）、空指针值和空成员指针值有什么区别？

空指针常量要么是空指针（或任何其他类型为std::nullptr_t的纯右值），要么是值为0的整数文字。空指针常量示例：

NULL  // a macro for one of the others
0
0L
nullptr

std::nullptr_t fun();
fun() // also a null pointer constant

_{其中，除非您需要支持早于 C++11 标准的版本，否则不要使用整数文字或 NULL。}

空指针值是表示空的指针类型的值。空指针值示例：

(void*)nullptr     // pointer to void
(int*)nullptr      // pointer to object

using void_fun = void();
(void_fun*)nullptr // pointer to function

空成员指针值是代表空值的成员指针类型的值。空成员指针值示例：

(int some_class::*)nullptr // pointer to data member

using mem_void_fun_ptr = void(some_class::*)(); // unfortunately cannot alias member
                                                // function type as far as I know,
                                                // so we alias pointer to it instead
(mem_void_fun_ptr)nullptr  // pointer to member function

请注意，std::nullptr_t 不是指针类型，也不是指向成员类型的指针。

【讨论】：

也许补充说std::nullptr_t 有时在重载函数时很有用，以获取专门为处理空指针的情况而调用的函数。但是，总而言之，很好的答案。 +1。