它如何既是关键字又是类型的实例?

这并不奇怪。true和false都是关键字，作为字面量，它们有一个类型(bool)。Nullptr是一个std::nullptr_t类型的指针字面值，它是一个prvalue(不能使用&获取它的地址)。

4.10 about pointer conversion says that a prvalue of type std::nullptr_t is a null pointer constant, and that an integral null pointer constant can be converted to std::nullptr_t. The opposite direction is not allowed. This allows overloading a function for both pointers and integers, and passing nullptr to select the pointer version. Passing NULL or 0 would confusingly select the int version. A cast of nullptr_t to an integral type needs a reinterpret_cast, and has the same semantics as a cast of (void*)0 to an integral type (mapping implementation defined). A reinterpret_cast cannot convert nullptr_t to any pointer type. Rely on the implicit conversion if possible or use static_cast. The Standard requires that sizeof(nullptr_t) be sizeof(void*).

假设你有一个重载的函数(f)，它同时接受int和char*。在c++ 11之前，如果你想用空指针调用它，并且你使用了null(即值0)，那么你会调用int重载的指针:

void f(int);
void f(char*);

void g() 
{
  f(0); // Calls f(int).
  f(NULL); // Equals to f(0). Calls f(int).
}

这可能不是你想要的。c++ 11用nullptr解决了这个问题;现在你可以这样写:

void g()
{
  f(nullptr); //calls f(char*)
}

根据cppreference, nullptr是一个关键字，它:

表示指针字面量。它是std::nullptr_t类型的prvalue。 存在从nullptr到空指针值的隐式转换 任何指针类型和任何指向成员类型的指针。类似的转换 存在于任何空指针常量，其中包括类型的值 std::nullptr_t以及宏NULL。

因此nullptr是一个不同类型的值std::nullptr_t，而不是int。它隐式转换为任何指针类型的空指针值。这个神奇的事情发生在您的引擎盖下，您不必担心它的实现。然而，NULL是一个宏，它是一个实现定义的空指针常量。它通常是这样定义的:

#define NULL 0

也就是一个整数。

这是一个微妙但重要的区别，可以避免歧义。

例如:

int i = NULL;     //OK
int i = nullptr;  //error
int* p = NULL;    //OK
int* p = nullptr; //OK

当你有两个像这样的函数重载:

void func(int x);   //1)
void func(int* x);  //2)

func(NULL)调用1)，因为NULL是一个整数。 Func (nullptr)调用2)，因为nullptr隐式转换为int*类型的指针。

另外，如果你看到这样的语句:

auto result = findRecord( /* arguments */ );

if (result == nullptr)
{
 ...
}

你不容易找到findRecord返回什么，你可以确定result必须是一个指针类型;Nullptr使其更具可读性。

在一个推断的背景下，事情的运作有点不同。如果你有一个这样的模板函数:

template<typename T>
void func(T *ptr)
{
    ...
}

你试着用nullptr调用它:

func(nullptr);

您将得到一个编译器错误，因为nullptr类型为nullptr_t。你必须显式地将nullptr转换为特定的指针类型，或者使用nullptr_t为func提供重载/专门化。

---

Advantages of using nulptr:

避免函数重载之间的模糊 使您能够进行模板专门化 更安全，直观和富有表现力的代码，例如if (ptr == nullptr)而不是if (ptr == 0)

当一个函数可以接收指向多个类型的指针时，用NULL来调用它是不明确的。这种工作方式现在是非常hack的接受一个int并假设它是NULL。

template <class T>
class ptr {
    T* p_;
    public:
        ptr(T* p) : p_(p) {}

        template <class U>
        ptr(U* u) : p_(dynamic_cast<T*>(u)) { }

        // Without this ptr<T> p(NULL) would be ambiguous
        ptr(int null) : p_(NULL)  { assert(null == NULL); }
};

在c++ 11中，你可以重载nullptr_t，这样ptr<T> p(42);将是编译时错误，而不是运行时断言。

ptr(std::nullptr_t) : p_(nullptr)  {  }

这是LLVM头文件。

// -*- C++ -*-
//===--------------------------- __nullptr --------------------------------===//
//
// Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
// See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
// SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
//
//===----------------------------------------------------------------------===//

#ifndef _LIBCPP_NULLPTR
#define _LIBCPP_NULLPTR

#include <__config>

#if !defined(_LIBCPP_HAS_NO_PRAGMA_SYSTEM_HEADER)
#pragma GCC system_header
#endif

#ifdef _LIBCPP_HAS_NO_NULLPTR

_LIBCPP_BEGIN_NAMESPACE_STD

struct _LIBCPP_TEMPLATE_VIS nullptr_t
{
    void* __lx;

    struct __nat {int __for_bool_;};

    _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR nullptr_t() : __lx(0) {}
    _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR nullptr_t(int __nat::*) : __lx(0) {}

    _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR operator int __nat::*() const {return 0;}

    template <class _Tp>
        _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR
        operator _Tp* () const {return 0;}

    template <class _Tp, class _Up>
        _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
        operator _Tp _Up::* () const {return 0;}

    friend _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR bool operator==(nullptr_t, nullptr_t) {return true;}
    friend _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR bool operator!=(nullptr_t, nullptr_t) {return false;}
};

inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR nullptr_t __get_nullptr_t() {return nullptr_t(0);}

#define nullptr _VSTD::__get_nullptr_t()

_LIBCPP_END_NAMESPACE_STD

#else  // _LIBCPP_HAS_NO_NULLPTR

namespace std
{
    typedef decltype(nullptr) nullptr_t;
}

#endif  // _LIBCPP_HAS_NO_NULLPTR

#endif  // _LIBCPP_NULLPTR

(使用grep -r /usr/include/* '可以发现很多内容)

一个突出的东西是操作符* overload(返回0比分段故障友好得多……) 另一件事是，它看起来与存储地址根本不兼容。与抛出void*和将NULL结果作为哨兵值传递给普通指针的方式相比，这显然会减少“永远不要忘记，它可能是一个炸弹”的因素。

其他语言有保留词，它们是类型的实例。例如，Python:

>>> None = 5
  File "<stdin>", line 1
SyntaxError: assignment to None
>>> type(None)
<type 'NoneType'>

这实际上是一个相当接近的比较，因为None通常用于尚未初始化的东西，但与此同时，像None == 0这样的比较是假的。

另一方面，在普通C中，NULL == 0将返回真IIRC，因为NULL只是一个返回0的宏，这总是一个无效地址(AFAIK)。