两个nullptr值相减是否保证为零？

Question

在C++标准中是否保证如果我有两个值相等并且类型相同的指针，它们的值都为nullptr，那么这两个指针之间的差异是否等于0？

用伪数学符号表示，以下谓词是否成立？

对于所有x和y，(x == nullptr)^(y == nullptr) -> (x - y == 0)

我能想到的最简单的代码示例是：

int* x = nullptr;
int* y = nullptr;
assert(x - y == 0);

我认为这可以简化为一个问题: 是否可能有一种有效的C++标准实现，其中nullptr具有多个位表示，并且仅通过等于比较运算符进行比较，因为相等运算符执行了某些魔法操作？

- Mark

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如果你把 x 和 y 看作 "两个空指针" 或者 "两个空指针值"，而不是你在问题标题中说的 "两个 nullptr 值"，那么你会更好地理解 C++ 标准和其术语。等于某个东西、使用某个东西进行初始化以及实际上 是 某个东西这些概念是不同的，请尽量不要混淆它们。nullptr 不仅仅是 "空指针" 的缩写（当然，这也是其名称的原因），它是一个非常具体的东西。 - Steve Jessop

Answer 1

是的，这是有效的。在 C 中它将是未定义的，但是 C++ 已经为 - 运算符添加了一个特殊的例外来定义其行为。

5.7 加法运算符 [expr.add]

7 如果将值 0 添加到指针值或从指针值中减去，结果与原始指针值相等。如果两个指针指向同一对象或都指向同一数组的末尾或都为空，并且两个指针相减，则结果与转换为类型 std::ptrdiff_t 的值 0 相等。

- user743382

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如果这个答案解释了在C++中允许它的原理，那么它会更有帮助。 - Bruce Adams