C# 可空类型（Nullable）

众所周知，不能为值类型分配空值。例如，int i = null 将抛出编译时错误。

c# 2.0引入了可空类型，允许你将null赋值给值类型变量。您可以使用 Nullable<t> 来声明可空类型，其中 T 是一个类型。

可空类型定义

Nullable<int> i = null;

可空类型可以表示其基础值类型的正确值范围，还外加一个额外的空值。例如，Nullable < int > 可以分配从 -2147483648 到 2147483647 的任何值，或者一个 null 值。

Nullable 类型是 System.Nullable < t > struct 的实例。

[Serializable]
public struct Nullable<T> where T : struct
{        
    public bool HasValue { get; }
      
    public T Value { get; }
        
    // 其他实现
}

Int 类型的 nullable 与普通 int 类型相同，加上一个标志，表示 int 是否有一个值(是否为 null)。。其余所有都是编译器魔术，它将“ null”视为有效值。

static void Main(string[] args)
{
    Nullable<int> i = null;

    if (i.HasValue)
        Console.WriteLine(i.Value); // 或 Console.WriteLine(i)
    else
        Console.WriteLine("Null");
}
输出：
Null

如果对象已分配值，则在返回 true；如果未分配任何值或已分配 null 值，则返回 false。

如果 NullableType.value 类型为 null 或未分配任何值，则使用 NullableType.value 访问该值将引发运行时异常。例如，如果 i 为 null，值将抛出一个异常:

无效使用可空类型

如果不为null，则 使用 GetValueOrDefault() 方法获取实际值；如果为null，则使用默认值。例如：

static void Main(string[] args)
{
    Nullable<int> i = null;

    Console.WriteLine(i.GetValueOrDefault()); 
}

可空类型的简写语法

您可以使用“？” 运算符来简化语法，例如int ?, long？而不是使用Nullable <T>。

int? i = null;
double? D = null;

Null 合并运算符（ ?? ）

使用 '？？' 运算符，将可为空的类型分配给不可为空的类型。

int? i = null;
            
int j = i ?? 0;

Console.WriteLine(j);
输出：
0

在上面的示例中，i是可为null的int，如果将其分配给不可为null的int j，则如果i为null，它将抛出运行时异常。因此，为了降低出现异常的风险，我们使用了“ ??” 运算符，如果i为null，则将0赋给j。

using System;
namespace CalculatorApplication
{
   class NullablesAtShow
   {
         
      static void Main(string[] args)
      {
         
         double? num1 = null;
         double? num2 = 3.14157;
         double num3;
         num3 = num1 ?? 5.34;      // num1 如果为空值则返回 5.34
         Console.WriteLine("num3 的值： {0}", num3);
         num3 = num2 ?? 5.34;
         Console.WriteLine("num3 的值： {0}", num3);
         Console.ReadLine();

      }
   }
}

输出结果：

num3 的值： 5.34
num3 的值： 3.14157

赋值规则

可空类型的赋值规则与值类型的赋值规则相同。如果在函数中将可空类型声明为局部变量，则必须在使用它之前为其赋值。如果它是任何类的字段，那么默认情况下它将有一个空值。

例如，声明并使用以下int类型的nullable而不分配任何值。编译器将给出“使用未分配的局部变量'i'”错误：

未分配的可为空的类型错误

在下面的示例中，int类型的nullable是该类的字段，因此不会产生任何错误。

class MyClass
{
    public Nullable<int> i;
}
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        MyClass mycls = new MyClass();

        if(mycls.i == null)
            Console.WriteLine("Null");
    }
}
输出：
Null

Nullable 类比较方法

Null被认为小于任何值。所以比较运算符不能用于null。看以下示例，其中i既不小于j，也不大于j，也不等于j：

static void Main(string[] args)
{
    int? i = null;
    int j = 10;


    if (i < j)
        Console.WriteLine("i < j");
    else if( i > 10)
        Console.WriteLine("i > j");
    else if( i == 10)
        Console.WriteLine("i == j");
    else
        Console.WriteLine("无法比较");
}
输出：
无法比较

Nullable静态类是Nullable类型的辅助类。它提供了比较可空类型的比较方法。它还具有GetUnderlyingType方法，该方法返回可为null的类型的基础类型参数。

static void Main(string[] args)
{
    int? i = null;
    int j = 10;

    if (Nullable.Compare<int>(i, j) < 0)
        Console.WriteLine("i < j");
    else if (Nullable.Compare<int>(i, j) > 0)
        Console.WriteLine("i > j");
    else
        Console.WriteLine("i = j");
}
输出：
i < j

可空类型的特性

  1. 可空类型只能与值类型一起使用。

  2. 如果 Value 为 null，则 Value 属性将抛出 InvalidOperationException; 否则将返回值。

  3. 如果变量包含值，则HasValue属性返回true；如果为null，则返回false。

  4. 只能将 == 和！= 运算符与可为空的类型一起使用。对于其他比较，请使用Nullable静态类。

  5. 不允许使用嵌套的可空类型。Nullable <Nullable <int >> i; 将给出编译时错误。

 要记住的要点

  1. Nullable <T>类型允许将null分配给值类型。

  2. ？运算符是Nullable类型的简写语法。

  3. 使用value属性获取可空类型的值。

  4. 使用HasValue属性检查是否将值分配给可空类型。

  5. 静态 Nullable 类是一个帮助器类，用于比较可空类型。