NULL和nullptr和nil和Nil还有NSNull-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 <nscopying, nssecurecoding> 
+ (NSNull *)null; 
@end</nscopying, nssecurecoding>

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: (<null>)"</null>

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"