Objective-C 中 NULL、nil、Nil、NSNull 的定义及不同

理解”不存在“的概念不仅仅是一个哲学的问题,也是一个实际的问题。我们是有形宇宙的居民,而原因在于逻辑宇宙的存在不确定性。作为一个逻辑系统的物理体现,计算机面临一个棘手的问题,就是如何用”存在“表达”不存在“。–摘自 NSHipster

这段话读起来怪怪的,毕竟是翻译过来的,大概意思是说在计算机中如何描述”不存在“这个概念很重要。

在 C 语言中用 0 来作为“不存在”的原始值,而用 NULL 作为指针空值。在 Objective-C 中,则有几种不同的方式来表示“不存在”,分别有:NULLnilNilNSNull。下面我们来看看这几种空值的定义以及使用上的不同。

注:以下各种空值定义的源码摘自 iOS 10.0 SDK 中的相关头文件。

NULL

NULL 定义在 usr/include/sys/_types/_null.h 文件里:

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#ifndef NULL
#define NULL __DARWIN_NULL
#endif /* NULL */

其中 __DARWIN_NULL 的定义在 usr/include/sys/__types.h 文件里,如下:

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#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 */

上述代码首先定义在 C++ 环境下不同编译器的 __DARWIN_NULL 的取值,然后定了其他环境下 __DARWIN_NULL 的值,因此在 Objective-C 中 NULL 的最终定义为:

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#define NULL ((void*)0)

NULL 本质上是:(void*)0

使用惯例NULL 一般用于表示 C 指针空值,例如:

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int *pointerToInt = NULL;
char *pointerToChar = NULL;
struct TreeNode *rootNode = NULL;

nil

nil 定义在 usr/include/objc/objc.h 文件里:

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#ifndef nil
# if __has_feature(cxx_nullptr)
# define nil nullptr
# else
# define nil __DARWIN_NULL
# endif
#endif

其中 __has_feature(cxx_nullptr) 用于判断当前环境是否有 C++ 的 nullptr 特性,如果有,nil 定义为 nullptr,否则 nil 定义为 __DARWIN_NULL,所以在 Objective-C 中 nil 的最终定义为:

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#define nil ((void*)0)

也就是说,nil 本质上也是:(void *)0,与 NULL 一致。

使用惯例nil 用于表示指向 Objective-C 对象(id 类型的对象,或者使用 @interface 声明的 OC 对象)的指针为空,例如:

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NSString *someString = nil;
NSURL *someURL = nil;
id someObject = nil;
if (anotherObject == nil) // do something

Nil

Nil 定义在 usr/include/objc/objc.h 文件里:

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#ifndef Nil
# if __has_feature(cxx_nullptr)
# define Nil nullptr
# else
# define Nil __DARWIN_NULL
# endif
#endif

与上述 nil 一致,Nil 本质上也是:(void *)0

使用惯例Nil 用于表示指向 Objective-C 类(Class)类型的指针为空,例如:

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Class someClass = Nil;
Class anotherClass = [NSString class];

NSNull

NSNull 定义在 NSNull.h 文件里:

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#import <Foundation/NSObject.h>
NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN
@interface NSNull : NSObject <NSCopying, NSSecureCoding>
+ (NSNull *)null;
@end
NS_ASSUME_NONNULL_END

从上述定义中,我们可知 NSNull 是一个 Objective-C 对象,是一个用于表示空值的类,而且它只有一个单例方法:+[NSNull null],一般用于在集合对象中保存一个空的占位对象。

使用惯例:在 Foundation 集合对象(NSArray、NSDictionary、NSSet 等)中, nil 通常被用于表示集合对象结束的标志,因此无法用 nil 来存储一个空值,所以一般用 [NSNull null] 空对象来存储。另外,在 NSDictionary 的 -objectForKey: 方法中,如果当前字典中 key 对应的值不存在时,该方法会返回 nil,表明当前 key 在字典中未添加,但是如果我们想明确表示某一 key 已经在字典中添加,但是它没有值,这时候就可以用 [NSNull null] 来赋值表示。

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// 当 NSArray 里遇到 nil 时,就说明这个数组对象的元素截止了,即 NSArray 只关注 nil 之前的对象,nil 之后的对象会被抛弃。
NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:@"one", @"two", nil];
 
// 错误的使用
NSMutableDictionary *dict = [NSMutableDictionary dictionary];
[dict setObject:nil forKey:@"someKey"];
 
// 正确的使用
NSMutableDictionary *dict = [NSMutableDictionary dictionary];
[dict setObject:[NSNull null] forKey:@"someKey"];

NIL 或 NSNil

Objective-C 中不存在这两个符号!!!

总结

从上述分析我们可知,不管是 NULLnil 还是 Nil,它们本质上是一样的,都是 (void *)0,只是写法不同。这样做的意义是为了区分不同的数据类型,虽然它们值相同,但我们需要理解它们之间的字面意义并用于不同场景,让代码更加明确,增加可读性。

标志 含义
NULL (void *)0 C 指针的字面空值
nil (id)0 Objective-C 对象的字面空值
Nil (Class)0 Objective-C 类的字面空值
NSNull [NSNull null] 用来表示空值的 Objective-C 对象

Reference