C++11?nullptr實(shí)現(xiàn)初始化空指針
實(shí)際開(kāi)發(fā)中,避免產(chǎn)生“野指針”最有效的方法,就是在定義指針的同時(shí)完成初始化操作,即便該指針的指向尚未明確,也要將其初始化為空指針。
所謂“野指針”,又稱“懸掛指針”,指的是沒(méi)有明確指向的指針。野指針往往指向的是那些不可用的內(nèi)存區(qū)域,這就意味著像操作普通指針那樣使用野指針(例如 &p),極可能導(dǎo)致程序發(fā)生異常。
C++98/03 標(biāo)準(zhǔn)中,將一個(gè)指針初始化為空指針的方式有 2 種:
int *p = 0; int *p = NULL; //推薦使用
可以看到,我們可以將指針明確指向 0(0x0000 0000)這個(gè)內(nèi)存空間。一方面,明確指針的指向可以避免其成為野指針;另一方面,大多數(shù)操作系統(tǒng)都不允許用戶對(duì)地址為 0 的內(nèi)存空間執(zhí)行寫(xiě)操作,若用戶在程序中嘗試修改其內(nèi)容,則程序運(yùn)行會(huì)直接報(bào)錯(cuò)。
相比第一種方式,我們更習(xí)慣將指針初始化為 NULL。值得一提的是,NULL 并不是 C++ 的關(guān)鍵字,它是 C++ 為我們事先定義好的一個(gè)宏,并且它的值往往就是字面量 0(#define NULL 0)。
C++ 中將 NULL 定義為字面常量 0,雖然能滿足大部分場(chǎng)景的需要,但個(gè)別情況下,它會(huì)導(dǎo)致程序的運(yùn)行和我們的預(yù)期不符。例如:
#include <iostream>
using namespace std;
void isnull(void *c){
cout << "void*c" << endl;
}
void isnull(int n){
cout << "int n" << endl;
}
int main() {
isnull(0);
isnull(NULL);
return 0;
}
程序執(zhí)行結(jié)果為:
int n
int n
對(duì)于 isnull(0) 來(lái)說(shuō),顯然它真正調(diào)用的是參數(shù)為整形的 isnull() 函數(shù);而對(duì)于 isnull(NULL),我們期望它實(shí)際調(diào)用的是參數(shù)為 void*c 的 isnull() 函數(shù),但觀察程序的執(zhí)行結(jié)果不難看出,并不符合我們的預(yù)期。
C++ 98/03 標(biāo)準(zhǔn)中,如果我們想令 isnull(NULL) 實(shí)際調(diào)用的是 isnull(void* c),就需要對(duì) NULL(或者 0)進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換:
isnull( (void*)NULL ); isnull( (void*)0 );
如此,才會(huì)成功調(diào)用我們預(yù)期的函數(shù)(讀者可自行執(zhí)行此代碼,觀察輸出結(jié)果)。
由于 C++ 98 標(biāo)準(zhǔn)使用期間,NULL 已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,出于兼容性的考慮,C++11 標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有對(duì) NULL 的宏定義做任何修改。為了修正 C++ 存在的這一 BUG,C++ 標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)最終決定另其爐灶,在 C++11 標(biāo)準(zhǔn)中引入一個(gè)新關(guān)鍵字,即 nullptr。
在使用 nullptr 之前,讀者需保證自己使用的編譯器支持該關(guān)鍵字。以 Visual Studio 和 codeblocks 為例,前者早在 2010 版本就對(duì) C++ 11 標(biāo)準(zhǔn)中的部分特性提供了支持,其中就包括 nullptr;如果使用后者,讀者需將其 G++ 編譯器版本至少升級(jí)至 4.6.1(同時(shí)開(kāi)啟 -std=c++0x 編譯選項(xiàng))。
nullptr 是 nullptr_t 類型的右值常量,專用于初始化空類型指針。nullptr_t 是 C++11 新增加的數(shù)據(jù)類型,可稱為“指針空值類型”。也就是說(shuō),nullpter 僅是該類型的一個(gè)實(shí)例對(duì)象(已經(jīng)定義好,可以直接使用),如果需要我們完全定義出多個(gè)同 nullptr 完全一樣的實(shí)例對(duì)象。
值得一提的是,nullptr 可以被隱式轉(zhuǎn)換成任意的指針類型。舉個(gè)例子:
int * a1 = nullptr; char * a2 = nullptr; double * a3 = nullptr;
顯然,不同類型的指針變量都可以使用 nullptr 來(lái)初始化,編譯器分別將 nullptr 隱式轉(zhuǎn)換成 int*、char* 以及 double* 指針類型。
另外,通過(guò)將指針初始化為 nullptr,可以很好地解決 NULL 遺留的問(wèn)題,比如:
#include <iostream>
using namespace std;
void isnull(void *c){
cout << "void*c" << endl;
}
void isnull(int n){
cout << "int n" << endl;
}
int main() {
isnull(NULL);
isnull(nullptr);
return 0;
}
程序執(zhí)行結(jié)果為:
int n
void*c
借助執(zhí)行結(jié)果不難看出,由于 nullptr 無(wú)法隱式轉(zhuǎn)換為整形,而可以隱式匹配指針類型,因此執(zhí)行結(jié)果和我們的預(yù)期相符。
總之在 C++11 標(biāo)準(zhǔn)下,相比 NULL 和 0,使用 nullptr 初始化空指針可以令我們編寫(xiě)的程序更加健壯。
到此這篇關(guān)于C++11 nullptr實(shí)現(xiàn)初始化空指針的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++11 nullptr 初始化空指針內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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