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Overview

1.Null pointers 空指针
2.The nullptr keyword nullptr关键字
3.空指针的检查

Null pointers 空指针

0.上次我们谈到, 指针保存一个 object 的地址, 通过 dereference 运算符 * 实现 object 的获取, 但是得额外注意下一下空指针的情况
1.指针除了可以保存内存地址以外, 还可以保存一种特殊的值: a null value. null value (经常简写为null) 是一种特殊的value, null value 就是 no value
2.null pointer: 当一个指针可以指向 null value 的时候, 也是意味着指针不指向任何的 object

int main() {
  int* ptr{}; // ptr就是第一个 null pointer, 没保存任何地址而存在
  int x{5};
  ptr = &x;     
  std::cout << *ptr << '\n';
  return 0;
}

The nullptr keyword nullptr关键字

1.类比一下 ture 和 false 作为 boolean 类型的字面值, nullptr 是代表 nullptr 的字面值
2.我们可以用 nullptr 去显式初始化一个 pointer, 这也是 pointer 的 best practice
3.对一个 null pointer, dereference 一个 null pointer 会导致未定义的行为

A pointer should either hold the address of a valid object, or be set to nullptr. That way we only need to test pointers for null, and can assume any non-null pointer is valid.

4.采用 nullptr 可以在一定程度上避免 dangling pointers, 一个指针要么保存一个有效的 object 的地址, 要么设置为 nullptr, 这样的话我们只需要测试空指针, 默认非空的指针是有效的
5.因此在使用指针的时候, 通常要检查是否空指针, 采用 if (ptr), 这时候会隐式的转化为 boolean 变量

int main() {
  int* ptr{nullptr};      // can use nullptr to initialize a pointer to be a null pointer
  int value{5};
  int* ptr2{&value};      // ptr2 is a valid pointer
  ptr2 = nullptr;         // Can assign nullptr to make the pointer a null pointer
  someFunction(nullptr);  // we can also pass nullptr to a function that has a pointer parameter
  return 0;
}

检查空指针的操作

#include <iostream>
int main() {
  int x{5};
  int* ptr{&x};

  // 空指针检查的时候会隐式转化成 boolean 变量
  if (ptr) {
    std::cout << "ptr is non-null\n";
  } else {
    std::cout << "ptr is null\n";
  }

  int* nullPtr{};
  std::cout << "nullPtr is " << (nullPtr ? "non-null\n" : "null\n"); // 空指针检查的时候会隐式转化成 boolean 变量
  return 0;
}

输出

ptr is non-null
nullPtr is null

空指针的检查

#include <iostream>
int main() {
  int x = 5;
  int* p1;            // 编辑器会提示 p1 没有初始化, 但是可以编译, 这里我们规定一个规则: 代码严格不这么写
  int* p2{};          // 编译器毫无提示
  int* p3 = &x;       // 一个确定的指针
  int* p4 = nullptr;  // 一个指向null value的指针
  int* p5 = NULL;     // 一个指向NULL的指针
  if (p1) {
    std::cout << "*p1:" << *p1 << std::endl;
  }
  if (p2) {
    std::cout << "*p2:" << *p2 << std::endl;
  }
  if (p3) {
    std::cout << "*p3:" << *p3 << std::endl;
  }
  if (p4) {
    std::cout << "*p4:" << *p4 << std::endl;
  }
  if (p5) {
    std::cout << "*p5:" << *p5 << std::endl;
  }
  std::cout << "middle" << std::endl;
  return 0;
}

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