39、空指针与 NULL：NULL、0、nullptr 的区别

说实话，空指针这个问题，看着简单，但坑是真不少。我见过不少工作三五年的工程师，在面试时被问到「NULL、0、nullptr 到底有什么区别」，照样答得支支吾吾。

我自己刚入行那会儿也犯过糊涂。有一次在 ARM 裸机项目里，把一个整型 0 直接赋给了指针，结果编译器没报错，程序跑起来却莫名其妙地崩溃。查了两天才发现，是宏定义 NULL 在不同平台下被展开成了不同的东西。

嗯，咱们今天就把这个事彻底说清楚。

先看一个经典场景

你写 C 语言的时候，肯定写过这样的代码：

int *p = NULL;
if (p == NULL) {
    // 处理空指针
}

看起来没问题，对吧？但问题在于——NULL 到底是什么？

在 C 语言标准里，NULL 被定义为：

#define NULL ((void *)0)

或者在某些实现里：

#define NULL 0

你看，问题就出在这里。NULL 可能是一个 (void *)0，也可能就是一个整型 0。这在 C 语言里勉强能混过去，但到了 C++ 里，麻烦就大了。

NULL、0、nullptr 的本质区别

我直接给你列个表，一目了然：

写法	类型	适用语言	典型问题
NULL	宏，展开为 (void*)0 或 0	C、C++	在 C++ 中可能被隐式转换为整型，导致重载歧义
0	整型字面量	C、C++	可以赋值给指针，但语义不清晰，容易混淆
nullptr	关键字，类型为 std::nullptr_t	C++11 起	只能隐式转换为指针类型，不会与整型混淆

说白了，nullptr 是 C++ 专门为了解决 NULL 的歧义而引入的。C 语言没有 nullptr，所以 C 里你只能用 NULL 或 0。

为什么 C++ 要搞个 nullptr 出来？

我给你看个例子，你就明白了。假设你有两个重载函数：

void func(int x) {
    printf("调用了整型版本\n");
}

void func(char *p) {
    printf("调用了指针版本\n");
}

然后你调用：

func(NULL);   // 猜猜会调用哪个？

在 C++ 里，如果 NULL 被定义为 0，那么 func(NULL) 会调用 func(int)，而不是 func(char *)！

为什么？因为 0 是整型，编译器优先匹配整型版本。你明明想传一个空指针，结果却调了整型函数。这种 bug 非常隐蔽，我当年在做一个通信协议栈的时候就被坑过一次，排查了整整一个下午。

而如果用 nullptr：

func(nullptr);  // 明确调用 func(char *)

nullptr 的类型是 std::nullptr_t，它只能隐式转换为指针类型，不会和整型混淆。所以编译器会正确匹配指针版本。

C 语言里怎么办？

C 语言没有 nullptr，那是不是就只能忍着？

其实也不是。我个人习惯在 C 项目里统一用 NULL，并且确保 NULL 被定义为 (void *)0。这样至少能保证 NULL 是一个指针类型，而不是整型 0。

你可以这样检查：

#ifndef NULL
    #define NULL ((void *)0)
#endif

不过要注意，C 语言里 void * 可以隐式转换为其他指针类型，所以 (void *)0 赋值给 int * 是合法的。但在 C++ 里不行，C++ 要求显式转换。这也是为什么 C++ 需要 nullptr 的另一个原因。

避坑指南

我曾经在嵌入式项目里见过这样的代码：

#define NULL 0

int *p = NULL;
if (p == 0) {
    // 处理空指针
}

这段代码在 32 位平台上能跑，但移植到 64 位平台时，指针是 8 字节，而整型 0 是 4 字节。虽然大多数编译器会做隐式转换，但严格来说，这种写法是不安全的。

我的建议是：

• C 语言项目：统一用 NULL，并确保 NULL 定义为 (void *)0
• C++ 项目：永远用 nullptr，不要再用 NULL 或 0 表示空指针
• 混合项目：C 部分用 NULL，C++ 部分用 nullptr，接口处注意类型转换

知识体系图

下面这张图帮你理清三者之间的关系：

实际项目中的选择

我这些年做嵌入式项目，总结了一套自己的规则：

• 纯 C 项目（比如裸机程序、RTOS 驱动）：用 NULL，并且在头文件里显式定义 #define NULL ((void *)0)
• 纯 C++ 项目（比如用 STM32CubeIDE 写 C++ 应用）：用 nullptr，禁用 NULL
• C/C++ 混合项目：在 C 代码里用 NULL，在 C++ 代码里用 nullptr，接口处用 static_cast<T*>(nullptr) 做显式转换

总结

空指针这件事，说白了就是：C 语言里用 NULL，C++ 里用 nullptr，别混用。

0 虽然也能用，但语义不清晰，容易让人误解。你想想看，看到 int *p = 0; 和 int *p = nullptr;，哪个更直观？显然是后者。

嗯，今天就聊到这里。记住一点：写代码不只是给机器看的，更是给人看的。用正确的空指针表示方式，既是对自己负责，也是对后来维护代码的人负责。

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