第6课 nullptr_t和nullptr
2024-09-17 04:56:24
一. nullptr与nullptr_t
(一)nullptr_t是一种数据类型,而nullptr是该类型的一个实例。通常情况下,也可以通过nullptr_t类型创建另一个新的实例。
(二)所有定义为nullptr_t类型的数据都是等价的,行为也是完全一致的。
(三)std::nullptr_t类型,并不是指针类型,但可以隐式转换成任意一个指针类型(注意不能转换为非指针类型,强转也不行)。
(四)nullptr_t类型的数据不适用于算术运算表达式。但可以用于关系运算表达式(仅能与nullptr_t类型数据或指针类型数据进行比较,当且仅当关系运算符为==、<=、>=等时)
【编程实验】nullptr与nullptr_t的关系
#include <iostream>
#include <vector>
#include <iomanip> //for setbase;
#include <boost/type_index.hpp> using namespace std;
using boost::typeindex::type_id_with_cvr; //辅助类模板,用于打印T的类型
template <typename T>
void printType(string s)
{
cout << s << " = " << type_id_with_cvr<T>().pretty_name() << endl;
} //4. 用于测试nullptr并不是指针类型
template<typename T>
void func_ptr(T* t) {} template<typename T>
void func_value(T t) {} int main()
{
//1. 查看nullptr的类型
printType<decltype(nullptr)>("nullptr的类型: "); //std::nullptr_t
cout << "sizeof(nullptr) = " << sizeof(nullptr) << endl; //2. nullptr可以隐式转换为任何指针!
void* vptr = nullptr;
char* cptr = nullptr; //3. 使用关系运算符进行比较nullptr与nullptr_t类型的变量
//3.1 nullptr支持关系运算
nullptr_t my_nullptr = nullptr; //通过nullptr_t定义新的实例(vc下必须初始化,但g++默认下己初始化为nullptr) (nullptr == my_nullptr) ? (cout << "newptr == nullptr" << endl) : (cout << "newptr != nullptr" << endl);
(nullptr < my_nullptr) ? (cout << "newptr < nullptr" << endl) : (cout << "newptr !< nullptr" << endl); //3.2 nullptr不支持算术运算
//nullptr += 1; //nullptr是个常量
//nullptr * 5; //4. nullptr_t并不是指针类型(尽管看起来、用起来都像指针类型)
func_ptr((float*)nullptr); //ok, T = float。nullptr可以转为任意类型的指针
//func_ptr(nullptr); //编译失败,nullptr的类型是nullptr_t,而不是指针类型
//编译器并不会“智能”地推导成某种类型的指针(含void*) func_value(); // T = int;
func_value(nullptr); //T = nullptr_t;
func_value((float*)nullptr); //T = float* return ;
}
/*输出结果
nullptr的类型: = std::nullptr_t
sizeof(nullptr) = 4
newptr == nullptr
newptr !< nullptr
*/
二、nullptr与NULL
(一)nullptr与NULL的区别
1. NULL是一个宏定义,C++中通常将其定义为0,编译器总是优先把它当作一个整型常量(C标准下定义为(void*)0)。
2. nullptr是一个编译期常量,其类型为nullptr_t。它既不是整型类型,也不是指针类型。
3. 在模板推导中,nullptr被推导为nullptr_t类型,仍可隐式转为指针。但0或NULL则会被推导为整型类型。
4.要避免在整型和指针间进行函数重载。因为NULL会被匹配到整型形参版本的函数,而不是预期的指针版本。
(二)nullptr与(void*)0的区别
1. nullptr到任何指针的转换是隐式的。(尽管nullptr不是指针类型,但仍可当指针使用)
2.(void*)0只是一个强制转换表达式,其返回void*指针类型,只能经过类型转换到其他指针才能用。
【编程实验】nullptr与NULL的区别
#include <iostream>
#include<memory>
#include <mutex>
#include <iomanip> //for setbase;
using namespace std; //3. 避免整型和指针间的重载
void f(int)
{
cout <<"invoke f(int)" << endl;
} void f(void*)
{
cout << "invoke f(void*)" << endl;
} //4. nullptr在模板中的表现
class Widget{};
int f1(std::shared_ptr<Widget> spw) { return ; }
double f2(std::unique_ptr<Widget> upw) { return ; }
bool f3(Widget* pw) { return true; }
using MuxGuard = std::lock_guard<std::mutex>; template<typename Func, typename Mux, typename Ptr>
decltype(auto) lockAndCall(Func func, Mux& mux, Ptr ptr) //C++14
{
MuxGuard guard(mux);
return func(ptr);
} int main()
{
//1. nullptr是一个右值常量
nullptr_t my_nullptr; cout <<"&my_nullptr = "<< setbase() << &my_nullptr << endl; //nullptr_t类型的对象取地址
//cout << setbase(16) << &nullptr<< endl; //nullptr是个右值常量,不能取地址。
const nullptr_t&& def_nullptr = nullptr; //nullptr是个右值常量,可用右值引用来接。
cout << "&def_nullptr = " << setbase() << &def_nullptr << endl; //可对右值引用取地址(具名变量,本身是左值) //2. nullptr与(void*)0的区别
void* px = NULL;
//int* py = (void*)0; //编译错误,不能隐式将void*转为int*类型
int* pz = (int*)px; //void*不能隐式转为int*,必须强制转换! int* pi = nullptr; //ok!nullptr可以隐式转为任何其他指针类型
void* pv = nullptr; //ok! nullptr可以隐式转为任何其他指针类型 //3. 避免在整型和指针间重载函数
f(); //invoke f(int)
f(NULL); //invoke f(int)
f((char*)); //invoke f(void*)
f(nullptr); //invoke f(void*) //4. nullptr的模板推导中,仍可当指针用。
std::mutex m1, m2, m3;
//auto result1 = lockAndCall(f1, m1, 0); //0被推导为int类型,与share_ptr<Widget>类型不匹配
//auto result2 = lockAndCall(f2, m2, NULL); //同上,NULL被优先当作整型
auto result3 = lockAndCall(f3, m3, nullptr);//nullptr被推导为nullptr_t,但该类可以隐式转为Widget* return ;
}
/*输出结果
&my_nullptr = 00DEFB28
&def_nullptr = 00DEFB10
invoke f(int)
invoke f(int)
invoke f(void*)
invoke f(void*)
*/
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