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c# 可空類型

阿新 • • 發佈：2017-06-07
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可空類型是 System.Nullable 結構的實例。可空類型可以表示其基礎值類型正常範圍內的值，再加上一個 null 值。例如，Nullable<Int32>，讀作“可空的 Int32”，可以被賦值為 -2147483648 到 2147483647 之間的任意值，也可以被賦值為 null 值。Nullable<bool> 可以被賦值為 true 或 false，或 null。在處理數據庫和其他包含可能未賦值的元素的數據類型時，將 null 賦值給數值類型或布爾型的功能特別有用。例如，數據庫中的布爾型字段可以存儲值true 或 false，或者，該字段也可以未定義。

C# class NullableExample
{
static void Main()
{
int? num = null;
if (num.HasValue == true)
{
System.Console.WriteLine("num = " + num.Value);
}
else
{
System.Console.WriteLine("num = Null");
}

//y is set to zero
int y = num.GetValueOrDefault();

// num.Value throws an InvalidOperationException if num.HasValue is false
try
{
y = num.Value;
}
catch (System.InvalidOperationException e)
{
System.Console.WriteLine(e.Message);
}
}
}

以上將顯示輸出：

num = Null

Nullable object must have a value.

可空類型概述

可空類型具有以下特性：

  • 可空類型表示可被賦值為 null 值的值類型變量。無法創建基於引用類型的可空類型。（引用類型已支持 null值。）。

  • 語法 T? 是 System.Nullable<T> 的簡寫，此處的 T 為值類型。這兩種形式可以互換。

  • 為可空類型賦值與為一般值類型賦值的方法相同，如 int? x = 10; 或 double? d = 4.108;。

  • 如果基礎類型的值為 null，請使用 System.Nullable.GetValueOrDefault 屬性返回該基礎類型所賦的值或默認值，例如 int j = x.GetValueOrDefault();

  • 請使用 HasValue 和 Value 只讀屬性測試是否為空和檢索值，例如 if(x.HasValue) j = x.Value;

    • 如果此變量包含值，則 HasValue 屬性返回 True；或者，如果此變量的值為空，則返回 False。

    • 如果已賦值，則 Value 屬性返回該值，否則將引發 System.InvalidOperationException。

    • 可空類型變量的默認值將 HasValue 設置為 false。未定義 Value。

  • 使用 ?? 運算符分配默認值，當前值為空的可空類型被賦值給非空類型時將應用該默認值，如 int? x = null; int y = x ?? -1;。

  • 不允許使用嵌套的可空類型。將不編譯下面一行：Nullable<Nullable<int>> n;

使用可空類型

可空類型可以表示基礎類型的所有值，另外還可以表示 null 值。可空類型可通過下面兩種方式中的一種聲明：

System.Nullable<T> variable

- 或 -

T? variable

T 是可空類型的基礎類型。T 可以是包括 struct 在內的任何值類型；但不能是引用類型。

有 關可能使用可空類型的示例，請考慮普通的布爾變量如何能夠具有兩個值：true 和 false。不存在表示“未定義”的值。在很多編程應用中（最突出的是數據庫交互），變量可存在於未定義的狀態。例如，數據庫中的某個字段可能包含值 true 或 false，但是它也可能根本不包含值。同樣，可以將引用類型設置為 null，以指示它們未初始化。

這種不一致會導致額外的編程工作，如使用附加變量來存儲狀態信息、使用特殊值，等等。可空類型修飾符使 C# 能夠創建表示未定義值的值類型變量。

可空類型示例

任何值類型都可用作可空類型的基礎。例如：

C#
int? i = 10;
double? d1 = 3.14;
bool? flag = null;
char? letter = ‘a‘;
int?[] arr = new int?[10];

可空類型的成員

可空類型的每個實例都具有兩個公共的只讀屬性：

HasValue

HasValue 屬於 bool 類型。當變量包含非空值時，它被設置為 true。

Value

Value 的類型與基礎類型相同。如果 HasValue 為 true，則說明 Value 包含有意義的值。如果 HasValue 為 false，則訪問 Value 將引發 InvalidOperationException。

在此示例中，HasValue 成員用於在嘗試顯示變量之前測試它是否包含值。

C#
int? x = 10;
if (x.HasValue)
{
System.Console.WriteLine(x.Value);
}
else
{
System.Console.WriteLine("Undefined");
}

也可以通過下面的方法測試是否包含值：

C#
int? y = 10;
if (y != null)
{
System.Console.WriteLine(y.Value);
}
else
{
System.Console.WriteLine("Undefined");
}

顯式轉換

可空類型可強制轉換為常規類型，方法是使用強制轉換來顯式轉換或者通過使用 Value 屬性來轉換。例如：

C#
int? n = null;

//int m1 = n; // Will not compile.
int m2 = (int)n; // Compiles, but will create an exception if x is null.
int m3 = n.Value; // Compiles, but will create an exception if x is null.

如果兩種數據類型之間定義了用戶定義的轉換，則同一轉換也可用於這些數據類型的可空版本。

隱式轉換

可使用 null 關鍵字將可空類型的變量設置為空，如下所示：

C#
int? n1 = null;

從普通類型到可空類型的轉換是隱式的。

C#
int? n2;
n2 = 10; // Implicit conversion.

運算符

可空類型還可以使用預定義的一元和二元運算符，以及現有的任何用戶定義的值類型運算符。如果操作數為空，這些運算符將產生一個空值；否則運算符將使用包含的值來計算結果。例如：

C#
int? a = 10;
int? b = null;

a++; // Increment by 1, now a is 11.
a = a * 10; // Multiply by 10, now a is 110.
a = a + b; // Add b, now a is null.

在執行可空類型的比較時，如果其中任一可空類型為 null，則比較結果將始終為 false。因此，一定不要以為由於一個比較結果為 false，相反的情況就會為 true。例如：

C#
int? num1 = 10;
int? num2 = null;
if (num1 >= num2)
{
System.Console.WriteLine("num1 is greater than or equal to num1");
}
else
{
// num1 is NOT less than num2
}

上面的 else 語句中的結論無效，因為 num2 為 null，所以不包含值。

??運算符

?? 運算符定義在將可空類型分配給非可空類型時返回的默認值。

C#
int? c = null;

// d = c, unless c is null, in which case d = -1.
int d = c ?? -1;

此運算符還可用於多個可空類型。例如：

C#
int? e = null;
int? f = null;

// g = e or f, unless e and f are both null, in which case g = -1.
int g = e ?? f ?? -1;

bool? 類型

bool? 可空類型可以包含三個不同的值：true、false 和 null。它們本身不能用於條件語句，如 if、for 或 while。例如，下面的代碼編譯失敗，並將報告編譯器錯誤 CS0266：

bool? b = null;
if (b) // Error CS0266.
{
}
這 是不允許的，因為 null 在條件上下文中意味著什麽並不清楚。為了能在條件語句中使用，可空布爾值可以顯式強制轉換為 bool，但是如果對象有值 null，將引發 InvalidOperationException。因此，在強制轉換為 bool 前檢查 HasValue 屬性很重要。

可空布爾值類似於 SQL 中使用的布爾變量類型。為了確保 & 和 | 運算符產生的結果與 SQL 的三值布爾類型一致，提供了以下預定義的運算符：

bool? operator &(bool? x, bool? y)

bool? operator |(bool? x, bool? y)

下表中列出了這些運算符的結果：

Xyx&yx|y

True

true

True

true

True

false

False

true

True

null

Null

true

False

true

False

true

False

false

False

false

False

null

False

null

Null

true

Null

true

Null

false

False

null

Null

null

Null

null

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