用了这么久，你真的懂nullptr吗？
你是否在混着用NULL和nullptr？
你是否分不清这二者到底有什么区别？
滥用NULL到底会带来什么不可思议的错误？
今天，我们就来讨论讨论nullptr这个空指针的救世主。在C++11之前，几乎所有人写代码时对NULL又爱又恨，爱是因为他确实能够起到空指针的作用，恨是刚躲过了这个坑，又遇见了那个妖，魑魅魍魉怎么它就这么多。还好，C++11给我们带来了希望的曙光——nulltpr。
什么是NULL？
这个问题想要回答好还真是不容易。从定义上来看，NULL是一个宏，它被定义为0（也就是int型的零），或者0L（long型的零），或者其他__零指针常数__；但是一般来说我们还是把它当作整形来看待。零指针常数之所以得名，是因为他们能够被转化为空指针。在C中，NULL也可以被理解为(void*)0，因为void类型的指针都可以被转化为其他任何指针类型。详情请看文章。。。
虽然NULL很明显是为了指针而被制造出来的，但是如果你把它当作参数传到函数中去，它就会“原形毕露”——编译器会把它当作一个int类型，或一个long类型，而不是一个指针类型。比如说下边的例子：
class Girlfriend {/* ... */};
void kissGirlfriend(Girlfriend* gf);
void kissGirlfriend(int gfId);
int main() {
// 参数匹配后，其实调用的是第二个函数，你的第零号女朋友莫名其妙被亲了一下
kissGirlfriend(NULL);
}
从上边代码来看，我们很明显是想传一个空指针进去，让程序调用第一个重载函数，但很可惜的是，这种情况下我们唯一能确定的事情就是我们的预想肯定不会发生——可能有两个结果。
- 如果
NULL被定义为0（int零），那么编译器会自然而然调用第二个重载函数，毕竟这是一个完美参数匹配。 - 如果
NULL被定义为0L或者其他形式的整型零，编译器会报错，告诉你有一个指向不明的函数调用，——因为0L可以被等同地转化为空指针或int，由此就产生了二义性。
让我们看看这个问题怎么解决。第一个尝试：我们可以试着让一个enum来代替那个函数的int，然后去消除二义性。同时让我们给参数一个名字，让代码看起来指向性也更明确一些：
class Girlfriend {/* ... */};
enum GirlfriendId {/* ... */};
void kissGirlfriend(Girlfriend* gf);
void kissGirlfriend(GirlfriendId gfId);
int main() {
auto noGf = NULL;
kissGirlfriend(noGF); //还是ERROR
}
在这里，noGf不是指针，是一个正儿八经的整形变量，另一方面，从整型零到空指针的转化只能发生在零指针常数上。所以编译器很无奈的告诉我们，他不知道该把noGf转化为一个GirlfriendId还是Girlfriend*。
NULL的弊端
上边两个例子都向我们展示了问题所在：NULL终究只是一个宏。它是一个整型，它不是指针，所以一旦涉及类型转换就会有风险。因而随之带来的问题是，我们没有办法在不显示声明指针类型的情况下定义一个空指针。
nullptr
自从C++11以来，有一个小特性完美的解决了这个问题——nullptr。作为一个字面常量和一个零指针常数，它可以被隐式转换为任何指针类型。我们只需稍作修改上边的例子，你就会得到：
void kissGirlfriend(GirlFriend* gf);
void kissGirlfriend(int gfId);
int main() {
kissGirlfriend(nullptr); //调用第一个重载函数
}
这时编译器就会乖乖听话了：因为nullptr是没办法转换成int的，它会隐式转化为一个空的Girlfriend*从而正确的函数会被调用。下边这个例子对nullptr的类型进行说明：
class Girlfriend {/* ... */};
enum GirlfriendId {/* ... */};
void kissGirlfriend(Girlfriend* gf);
void kissGirlfriend(GirlfriendId gfId);
int main() {
auto noGf = nullptr;
kissGirlfriend(noGF); //OK
}
nullptr有它自己的类型，std::nullptr_t，他可以隐式转换为任何指针类型。所以上例中noGf现在有了nullptr_t类型并且可以转换为Girlfriend*，而不是GirlfriendId。所以，无论在哪里，都请使用nullptr，而不是NULL、0或者其他零指针常数。
nullptr和智能指针
智能指针并不是真正的指针，他们是类。所以上边所有的隐式转化对诸如shared_ptr<T>等智能指针都不会奏效。但很幸运的是，对于nullptr自己的类型，智能指针类都重载了针对这种类型的构造器，所以下边的代码其实是合法的：
shared_ptr<Girlfriend> gfPtr = nullptr;
unique_ptr<Boyfriend> bfPtr = nullptr;
需要注意的是，除了从auto_ptr到unique_ptr的转换，这是唯一一种智能指针的隐式构造函数。因此，当一个函数的参数类型是智能指针类型时，理论上你也可以直接传一个nullptr进去，而不必画蛇添足地再额外用nullptr创建一个智能指针出来：
void doSomething(unique_ptr<Object> objectPtr);
int main() {
doSomething(nullptr); //OK
}
向后兼容
更妙的是，C++11标准规定了任何零指针常量都可以隐式转化为nullptr，这让我们能够有效地兼容使用NULL的老代码。也就是说，如果你将nullptr和nullptr_t引入老代码，代码将会很好地兼容以前的逻辑。尤其是当我们想向03版及之前的代码中引入智能指针时，我们更能体会到这种兼容特性的妙处：
//C++03 version:
void doSomething(Object* objectPtr) {
//...
delete objectPtr;
}
int main() {
doSomething(NULL);
}
我们通过把原始的指针用unique_ptr替换来替换时，如果某处忘记了把NULL替换成nullptr怎么办？别担心，这样不会引起错误：
//引入 unique_ptr
void doSomething(unique_ptr<Object> objectPtr) {
//...
}
int main() {
doSomething(NULL); // OK
}
原因就在于，NULL是一个零指针常数，可以隐式转换为nullptr，而nullptr又可以调用unique_ptr<T>的隐式构造器，通过两次隐式转换，我们就可以完美完成上边的调用。
结语
nullptr是一个有用的小特性，它能让你的代码更安全，也更readable。还有什么理由不用它呢？
