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NULL和nullptr和nil和Nil还有NSNull

2015-03-12 13:17 编辑: z_zombie 分类:iOS开发 来源:玉令天下的博客

NULL和nullptr

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

#undef NULL
#ifdef __cplusplus
#  if !defined(__MINGW32__) && !defined(_MSC_VER)
#    define NULL __null
#  else
#    define NULL 0
#  endif
#else
#  define NULL ((void*)0)
#endif
#ifdef __cplusplus
#if defined(_MSC_EXTENSIONS) && defined(_NATIVE_NULLPTR_SUPPORTED)
namespace std { typedef decltype(nullptr) nullptr_t; }
using ::std::nullptr_t;
#endif
#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:

void foo(char *);
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。

char* pc = nullptr;     // OK
int * pi = nullptr;     // OK
int    i = nullptr;     // error
 
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:

#ifndef Nil
# if __has_feature(cxx_nullptr)
#   define Nil nullptr
# else
#   define Nil __DARWIN_NULL
# endif
#endif
#ifndef nil
# if __has_feature(cxx_nullptr)
#   define nil nullptr
# else
#   define nil __DARWIN_NULL
# endif
#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:

#ifdef __cplusplus
#ifdef __GNUG__
#define __DARWIN_NULL __null
#else /* ! __GNUG__ */
#ifdef __LP64__
#define __DARWIN_NULL (0L)
#else /* !__LP64__ */
#define __DARWIN_NULL 0
#endif /* __LP64__ */
#endif /* __GNUG__ */
#else /* ! __cplusplus */
#define __DARWIN_NULL ((void *)0)
#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:

@interface NSNull : NSObject 
+ (NSNull *)null;
@end

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:

NSNull *nullValue = [NSNull null];
NSArray *arrayWithNull = @[nullValue];
NSLog(@"arrayWithNull: %@", arrayWithNull);
// Output: "arrayWithNull: ()"

虽然NSNull语义上等同于nil,但却并不完全等于nil:

id aValue = [arrayWithNull objectAtIndex:0];
if (aValue == nil) {
    NSLog(@"equals nil");
}
else if (aValue == [NSNull null]) {
    NSLog(@"equals NSNull instance");
    if ([aValue isEqual:nil]) {
        NSLog(@"isEqual:nil");
    }
}
// Output: "equals NSNull instance"

参考:

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