为什么nullptr是核心语言的一部分，而nullptr_t是STL的一部分？

Question

据我所知，nullptr是核心语言的一部分。

引用C++11标准：(18.2/9)

nullptr_t定义如下:

namespace std { typedef decltype(nullptr) nullptr_t; }

并且在头文件<cstddef>中定义。

- embedc

---

好的，我将尽力为您进行翻译。相关/可能重复：https://dev59.com/GVkT5IYBdhLWcg3wFryj问题：为什么我可以在没有包含STL的情况下使用nullptr？答案：nullptr是C++11中的关键字，不需要包含任何头文件就可以使用。然而，在旧版本的C++中，没有定义nullptr，因此您需要包含<cstdlib>头文件来使用NULL宏。 - NathanOliver

如果你愿意接受decltype(nullptr)，就不需要使用nullptr_t了。nullptr_t并不是核心概念，它只是一个辅助工具。 - François Andrieux

有时候你需要使用 nullptr_t： "如果两个或多个重载函数接受不同的指针类型，则需要一个接受空指针参数的 std::nullptr_t 重载函数。"（参见 std::nullptr_t 的 cppreference）。 - Adrian Mole

@Adrian 我猜你是想回复我的评论。如果是这样，那么我说如果你愿意使用decltype(nullptr)，就不需要nullptr_t。你可以使用decltype(nullptr)代替nullptr_t。nullptr_t只是decltype(nullptr);的方便别名。你应该使用nullptr_t，我的评论旨在说明为什么nullptr_t可能不是核心语言的一部分。 - François Andrieux

同时，通过将nullptr作为语言的一部分，可以更轻松地确保它按照应有的方式工作，因为您可以轻松地制定具体规则。 - Phil1970

Answer 1

因为它可以。在C++标准化过程中，核心语言的改动应该尽可能少，同时添加新功能。

nullptr 取代了使用 0 表示空指针和零的含义。使用 0 会因为明显的原因而产生问题，比如 f(0) 调用的是 f(int) 还是 f(int*)？所以一个全新的字面值被加入到了核心语言： nullptr。它的类型就是 decltype(nullptr) ，所以也加入了一个简写： nullptr_t。

namespace std {
    using nullptr_t = decltype(nullptr);
}

- Paul Evans

---

谢谢，但nullptr本身可以成为STL的一部分... nullptr是否包含在核心语言中，以免需要开发人员包含任何头文件？ - embedc

@embedc 任何像 std::size_t 这样的 std 类型定义都是通过头文件提供的，那又怎样呢？ - πάντα ῥεῖ

@embedc nullptr是一个字面量，就像5、'a'或"hello"一样。虽然我无法想象它是什么，但我敢打赌有一个很好的技术原因，为什么空指针字面量比在std中具有类似于nullptr的对象更好。编辑：首先，作为字面量，它是一个prvalue，所以你不能取它的地址。对我来说，能够获取nullptr的地址似乎很奇怪。这就像得到true的地址一样。 - François Andrieux

这是一个内置的关键字/指针文字。 - Ron

Answer 2

引入 nullptr 的提案 N2431 在 1.1 节中指出，不强制用户包含头文件以使用 nullptr 是可取的。

它还指出：“我们不希望在实际程序中看到过多直接使用 nullptr_t ”。因此，将 nullptr_t 添加到库中被认为是更好的选择，而不是创建一个仅用于这个模糊目的的新关键字。此外，如果你不想包含头文件，你可以自己写 decltype(nullptr)。

- Brian Bi

---

这实际上回答了问题。 - bolov

Answer 3

来自cppreference.com：

std::nullptr_t是空指针字面量nullptr的类型。它是一个独立的类型，既不是指针类型也不是成员指针类型。

如果两个或多个重载函数接受不同的指针类型，则需要一个用于std::nullptr_t的重载函数来接受空指针参数。

然后，您可以使用std::nullptr_t解决重载函数调用的歧义。

例如：

void Foo(int* ptr) {}
void Foo(double* ptr) {}
void Foo(std::nullptr_t ptr) {} // This overload is called if Foo(nullptr) is invoked

在这里阅读有关std::nullptr_t的更多信息：https://en.cppreference.com/w/cpp/types/nullptr_t

- Adrien Givry