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NULL和nullptr和nil和Nil还有NSNull

早在1972年,C语言诞生的初期,常数0带有常数及空指针的双重身分。 C使用preprocessor macro NULL表示空指针,让NULL及0分别代表空指针及常数0。 NULL可被定义为((void*)0)或是0。

作者:玉令天下来源:玉令天下的博客|2015-03-13 09:36

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在Clang 6.0 的stddef.h文件中可以找到NULL和nullptr的声明:

  1. #undef NULL 
  2. #ifdef __cplusplus 
  3. #  if !defined(__MINGW32__) && !defined(_MSC_VER) 
  4. #    define NULL __null 
  5. #  else 
  6. #    define NULL 0 
  7. #  endif 
  8. #else 
  9. #  define NULL ((void*)0
  10. #endif 
  11. #ifdef __cplusplus 
  12. #if defined(_MSC_EXTENSIONS) && defined(_NATIVE_NULLPTR_SUPPORTED) 
  13. namespace std { typedef decltype(nullptr) nullptr_t; } 
  14. using ::std::nullptr_t; 
  15. #endif 
  16. #endif 

早在1972年,C语言诞生的初期,常数0带有常数及空指针的双重身分。 C使用preprocessor macro NULL表示空指针,让NULL及0分别代表空指针及常数0。 NULL可被定义为((void*)0)或是0。

C++并不采用C的规则,不允许将void*隐式转换为其他类型的指针。为了使代码char* c = NULL;能通过编译,NULL只能定义为0。这样的决定使得函数重载无法区分代码的语义:

  1. void foo(char *); 
  2. void foo(int); 

C++建议NULL应当定义为0,所以foo(NULL);将会调用foo(int),这并不是程序员想要的行为,也违反了代码的直观性。0的歧义在此处造成困扰。

C++11引入了新的关键字来代表空指针常数:nullptr,将空指针和整数0的概念拆开。 nullptr的类型为nullptr_t,能隐式转换为任何指针或是成员指针的类型,也能和它们进行相等或不等的比较。而nullptr不能隐式转换为整数,也不能和整数做比较。

为了向下兼容,0仍可代表空指针常数。

  1. char* pc = nullptr;     // OK 
  2. int * pi = nullptr;     // OK 
  3. int    i = nullptr;     // error 
  4.    
  5. foo(pc);           // 呼叫foo(char *) 

PS:__MINGW32__是MinGW编译器的预定义宏。_MSC_VER是微软C/C++编译器——cl.exe 编译代码时预定义的一个宏。_MSC_VER的值表示cl的版本。需要针对cl特定版本编写代码时,也可以使用该宏进行条件编译。

nil和Nil

Objective-C

nil定义为实例对象的空值(a null instance)

Nil定义为类对象的空值(a null class)

nil和Nil在objc.h和MacTypes.h文件中均有等价的声明:

  1. #ifndef Nil 
  2. # if __has_feature(cxx_nullptr) 
  3. #   define Nil nullptr 
  4. # else 
  5. #   define Nil __DARWIN_NULL 
  6. # endif 
  7. #endif 
  8. #ifndef nil 
  9. # if __has_feature(cxx_nullptr) 
  10. #   define nil nullptr 
  11. # else 
  12. #   define nil __DARWIN_NULL 
  13. # endif 
  14. #endif 

根据Clang 3.7 文档对__has_feature的描述: “__has_feature evaluates to 1 if the feature is both supported by Clang and standardized in the current language standard or 0 if not”,__has_feature(cxx_nullptr)是用来判断是否支持C++11中的nullptr特性的。在Objective-C中nil和Nil都是__DARWIN_NULL宏定义。按住CMD鼠标点击进入_types.h:

  1. #ifdef __cplusplus 
  2. #ifdef __GNUG__ 
  3. #define __DARWIN_NULL __null 
  4. #else /* ! __GNUG__ */ 
  5. #ifdef __LP64__ 
  6. #define __DARWIN_NULL (0L) 
  7. #else /* !__LP64__ */ 
  8. #define __DARWIN_NULL 0 
  9. #endif /* __LP64__ */ 
  10. #endif /* __GNUG__ */ 
  11. #else /* ! __cplusplus */ 
  12. #define __DARWIN_NULL ((void *)0
  13. #endif /* __cplusplus */ 

因为Objective-C不是C++代码,所以倒数第二行#define __DARWIN_NULL ((void *)0)此时高亮,意味着最终nil和Nil本质都为((void *)0)

PS:其实如果只看Objective-C中的nil和Nil定义不用这么麻烦的,只需查看Objective-C Runtime Reference中的”Constants->Null Values”即可。

Swift

Swift 1.2 目前只有nil而没有Nil。为了安全性Swift新增了Optional类型来作为一个容器。好比一个箱子里面可能装有某种类型的对象,也可能是空的(nil)。箱子也可以嵌套,也可以去掉,但这都基于安全的解析、绑定等。Swift 的nil和 Objective-C 中的nil并不一样。在 Objective-C 中,nil是一个指向不存在对象的指针。在 Swift 中,nil不是指针——它是一个确定的值,用来表示值缺失。任何类型的可选值都可以被设置为nil,不只是对象(object)类型。

PS:有关Swift中的Optional类型的更多信息可以参考我的另一篇博文:Optionals and Optional Chaining in Swift

PS:曾几何时,Swift的nil还不是字面量,而是NilType类型的唯一实例。但这一切都是历史了。

NSNull

NSNull在NSNull.h中的定义:

  1. @interface NSNull : NSObject <nscopying, nssecurecoding> 
  2. + (NSNull *)null; 
  3. @end</nscopying, nssecurecoding> 

NSNull是个单例,只有一个方法null,也用来表示空值。但它出现在一些nil无法胜任的场景来替代nil来表示空值。比如NSArray和NSDictionary中nil代表数组或字典的末尾(即使nil不出现在末尾,也会将其切断,nil后面的值会丢失),此时只能用NSNull对象来表示空值:

  1. NSNull *nullValue = [NSNull null]; 
  2. NSArray *arrayWithNull = @[nullValue]; 
  3. NSLog(@"arrayWithNull: %@", arrayWithNull); 
  4. // Output: "arrayWithNull: (<null>)"</null> 

虽然NSNull语义上等同于nil,但却并不完全等于nil:

  1. id aValue = [arrayWithNull objectAtIndex:0]; 
  2. if (aValue == nil) { 
  3.     NSLog(@"equals nil"); 
  4. else if (aValue == [NSNull null]) { 
  5.     NSLog(@"equals NSNull instance"); 
  6.     if ([aValue isEqual:nil]) { 
  7.         NSLog(@"isEqual:nil"); 
  8.     } 
  9. // Output: "equals NSNull instance" 
【责任编辑:chenqingxiang TEL:(010)68476606】

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