为什么将 const 指针初始化为 null 时没有警告或错误？

Question

这可能是一个非常基本的问题，但我试图在 SO 中找到答案，但找不到确切的答案。

用nullptr 初始化const 指针有什么意义？

int *const pi = nullptr;

为什么编译器不发出警告或错误，看到指针pi 不能在程序的任何地方有效使用？

我试过用g++ -w编译这个。

另外，您能否给出一些用例，在实际代码中，const 指针将初始化为 nullptr 以实现有效目的？

Answer 1

不要混淆const，这意味着：“初始化后值不能改变”和“这个值在任何情况下都是nullptr”。我的意思是：

 struct foo {
     int *const pi = nullptr;
     foo( int* p) : pi(p) {}
 };

foo 的不同实例可以有不同的 pi 值。

另一种有条件的初始化方法是：

 int *const pi = (some_condition) ? nullptr : some_pointer;

即使是普通的

 int *const pi = nullptr;

没有错。它基本上给nullptr 赋予了不同的名称，因此您可以在任何可以使用nullptr 的地方使用pi。例如作为容器中的哨兵：

 int * const empty = nullptr;
 for ( int* element : container) {
     if (element != empty) do_something(element);
 }

这可能被认为是混淆，直接使用nullptr 会更具可读性。虽然稍后考虑哨兵值的变化，但是使用empty使得替换它的所有出现很简单。

Answer 2

我将尝试概括 @AdrianMole 的（第二个）示例：

有时，一段代码是更一般的指令或模式的退化案例或异常案例。因此：

• 在@AdrianMole 的示例中，有一个源外参数控制pi 是否应该具有有意义的值。您不想为了适应这种情况而过多地扭曲您的源代码，因此您保留相同的代码但使用 nullptr，可能会在稍后（运行时）检查您是否有 nullptr 或不是。

• 您可能有一个模板类，其中一般定义类似于：

  template <typename T>
  class A  {
  int *const pi = whatever<T>();
  }
  

  专业化

  template <>
  class A<foo_t>  {
  int *const pi = nullptr;
  }
  

  因为你不想打电话给whatever<foo>()。

很可能可以改进此类代码以避免显式分配nullptr。但是通过警告来推动开发人员这样做有点过分了。

（错误是不可能的，因为就语言标准而言，它是完全有效的代码。）

Answer 3

虽然我同意将const 指针初始化为nullptr 并不是一般特别有用，但可能我适合的一种情况是你会有条件地 定义const pi 指向nullptr 或其他（有效）地址的指针，具体取决于编译时设置，如下例所示。 （const 限定符可防止其他代码无意中更改该值，从而破坏上述编译时条件。）

#include<iostream>  

#define USENULL 1 // Comment out this line to get a 'valid' pointer!

int main()
{
    int a = 42;
    #ifdef USENULL
    int* const pi = nullptr;
    #else
    int* const pi = &a;
    #endif
    int* pa = pi;
    if (pa) std::cout << *pa;
    else std::cout << "null pointer";
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

例如，当您需要区分调试版本和发布版本时，可能会出现这种情况。