Tuple可以与nullptr一起使用，但无法与NULL一起使用。

Question

Tuple可以与nullptr一起使用，但无法与NULL一起使用。

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我有以下代码，其中std::tuple可以使用nullptr但不能使用NULL。

#include <iostream>
#include <tuple>

int main()
{
tuple<int*> t1, t2;

t1 = std::make_tuple(NULL);
t2 = std::make_tuple(nullptr);
}

使用C++11编译，当使用nullptr时，代码可以正常运行，但当使用NULL时则会出现以下错误。

In file included from tuple.cpp:2:
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5.4.0/../../../../include/c++/5.4.0/tuple:447:8: error: assigning to 'int *' from incompatible type 'long'
            = std::forward<_UHead>(_Tuple_impl<_Idx, _UHead>::_M_head(__in));
              ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5.4.0/../../../../include/c++/5.4.0/tuple:575:36: note: in instantiation of function template specialization 'std::_Tuple_impl<0, int *>::operator=<long>' requested here
          static_cast<_Inherited&>(*this) = std::move(__in);
                                          ^
tuple.cpp:13:8: note: in instantiation of function template specialization 'std::tuple<int *>::operator=<long, void>' requested here
    t1 = std::make_tuple(NULL);
       ^
1 error generated.

这里，NULL的类型是long int，元组足够严格而不接受它。

我们如何使用NULL使其工作呢？我们的客户说在nvcc编译器中使用时（当他们在CUDA代码中使用上述片段），它可以工作，但否则不起作用。

- Satyanvesh D

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简单回答是停止使用 NULL。nullptr 可以在每个 NULL 可以使用的地方使用，并且在不能使用 NULL 的地方，你应该修复代码，因为你没有正确使用 NULL。 - NathanOliver

@NathanOliver 谢谢。但是如果他们仍然想使用NULL，有没有支持的方法？我知道将其强制转换为int*可以解决问题，但我想知道nvcc编译器如何处理这种情况，因为他们说在与nvcc一起使用时不会出现此错误。 - Satyanvesh D

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NVCC可以像(void*)0一样定义NULL，这就解释了为什么它能工作。虽然这不是合法的C++，但没有任何实现是100%合法的。 - NathanOliver

谢谢。这可能是因为 nvcc 的 NULL 定义方式与所使用的编译器不同。 - Satyanvesh D

4个回答

2

nullptr 有自己的类型 std::nullptr_t 的一个原因是，字面值 0 是特殊的：

[conv.ptr]/1

一个 空指针常量 是一个值为零的整数字面值（[lex.icon]）或类型为 std::nullptr_t 的 prvalue。空指针常量可以转换为指针类型；结果是该类型的空指针值（[basic.compound]），并且可与对象指针或函数指针类型的每个其他值区分开来。 [...]

你可以将 0（或 0l）转换为任何指针类型，但不能将 1（或 1l）或任何其他整数转换为任何指针类型（除非显式强制转换）。

只要你将 NULL 定义为字面值的宏（#define NULL 0l）并在需要进行此转换的地方直接使用它，这就很好用了。但这使得“完美转发”成为不可能：当传递 NULL 时，取 T&& 的函数（例如 std::make_tuple）将推断类型为 long，从而失去了 0 字面值的特殊属性。

作为解决方案，创建了 nullptr 并赋予其自己的类型 std::nullptr_t，具有与 0 字面值相似的隐式转换。这意味着 nullptr（但不是 NULL）的完美转发保留了这种“特殊性”。 Bottom line: 如果想要使用 C++11 特性（特别是完美转发）如 std::make_X，请使用 nullptr 而不是 NULL（或 0）。

在符合标准的编译器中（请参见 [support.types.nullptr]/2 和脚注），使用 NULL 与 make_tuple 将导致此确切问题。不要使用 NULL 或不要使用 make_tuple，这是你的唯一答案。

- Max Langhof

感谢提供详细信息。是的，nullptr可以使用，但由于他们使用了NULL，所以不得不问一下。 - Satyanvesh D

1

似乎使用的编译器将宏NULL定义为空指针常量0L。因此，在该语句中，

t1 = std::make_tuple(NULL);

右表达式的类型是std::tuple<long>。尝试运行以下演示程序。

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <tuple>
#include <type_traits>

int main() 
{
    auto t = std::make_tuple( NULL );

    std::cout << std::boolalpha 
              << std::is_same<std::tuple<long>, decltype( t )>::value << '\n';

    return 0;
}

它的输出是：

true

因此，元组的推导参数类型为long。

实际上，这个语句

t1 = std::make_tuple(NULL);

语义上等同于以下代码

#include <iostream>

int main() 
{
    int *p;
    long v = 0L;

    p = v;

    return 0;
}

编译器可能会发出类似于这样的错误。

prog.cpp:8:6: error: invalid conversion from ‘long int’ to ‘int*’ [-fpermissive]
  p = v;
      ^

你需要明确将 NULL 转换为类型 int *。例如：

t1 = std::make_tuple( ( int * )NULL);

虽然在任何情况下都最好使用nullptr。这就是为什么C++中引入指针字面量nullptr的原因。

如果使用指针字面量nullptr，则它隐式地可以转换为类型int *。在这种情况下，赋值是正确的。请考虑：

#include <iostream>

int main() 
{
    int *p;
    std::nullptr_t v = nullptr;

    p = v;

    return 0;
}

- Vlad from Moscow

问题是如何让它与NULL一起工作，而不是为什么它不工作。提问者知道为什么它不工作。 - NathanOliver

@molbdnilo 谢谢。确实是个打字错误。:) - Vlad from Moscow

感谢您的解释和示例。您的第一句话是正确的。 - Satyanvesh D

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请问t1和t2必须是同一类型的对象吗？

a) 是的

t2 = std::make_tuple(static_cast<int*>(NULL));

b) case NO

std::tuple<decltype(NULL)> t2;

- JL. Sanchez

是的，在这种情况下，我只是使用t1和t2来展示它们之间的区别。我相信t2 = std::make_tuple(nullptr); 和std::tuple<decltype(NULL)> t2; 是一样的。第一种情况对我应该可行。谢谢。 - Satyanvesh D

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可以查看英文原文，
原文链接

- eerorika · Accepted Answer

我们如何使用NULL使它生效？

您可以使用std::make_tuple<int*>(NULL)或简单地使用std::tuple<int*>(NULL)。但最好使用nullptr。

您面临的问题是nullptr被引入语言的原因。在其引入之前，唯一的标准空指针字面量是0（也可以是0L等），而这就是NULL的展开方式。¹ 问题在于，0不仅是指针文字，实际上还是整数文字。而它的整数本质在模板类型参数推断和std::make_tuple(NULL)中具有优先权，可能会导致std::tuple<int>或std::tuple<long>，具体取决于NULL的确切定义。而这些元组不能隐式转换为std::tuple<int*>。

¹ 从技术上讲，现在nullptr已经加入到语言中，NULL也可以展开成它。但这很不可能发生。