可空类型是 System.Nullable 结构的实例。可空类型可以表示其基础值类型正常范围内的值,再加上一个 null值。例如,Nullable<Int32>,读作“可空的 Int32”,可以被赋值为 -2147483648 到 2147483647 之间的任意值,也可以被赋值为 null 值。Nullable<bool> 可以被赋值为 true 或 false,或 null。在处理数据库和其他包含可能未赋值的元素的数据类型时,将 null 赋值给数值类型或布尔型的功能特别有用。例如,数据库中的布尔型字段可以存储值 true 或 false,或者,该字段也可以未定义。
1: class NullableExample
2: {
3: static void Main()
4: {
5: int? num = null;
6: if (num.HasValue == true)
7: {
8: System.Console.WriteLine("num = " + num.Value);
9: }
10: else
11: {
12: System.Console.WriteLine("num = Null");
13: }
14:
15: //y is set to zero
16: int y = num.GetValueOrDefault();
17:
18: // num.Value throws an InvalidOperationException if num.HasValue is false
19: try
20: {
21: y = num.Value;
22: }
23: catch (System.InvalidOperationException e)
24: {
25: System.Console.WriteLine(e.Message);
26: }
27: }
28: }
1: num = Null
2: Nullable object must have a value.
可空类型概述
可空类型具有以下特性:
-
可空类型表示可被赋值为 null 值的值类型变量。无法创建基于引用类型的可空类型。(引用类型已支持 null值。)。
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语法 T? 是 System.Nullable<T> 的简写,此处的 T 为值类型。这两种形式可以互换。
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为可空类型赋值与为一般值类型赋值的方法相同,如 int? x = 10; 或 double? d = 4.108;。
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如果基础类型的值为 null,请使用 System.Nullable.GetValueOrDefault 属性返回该基础类型所赋的值或默认值,例如 int j = x.GetValueOrDefault();
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请使用 HasValue 和 Value 只读属性测试是否为空和检索值,例如 if(x.HasValue) j = x.Value;
-
如果此变量包含值,则 HasValue 属性返回 True;或者,如果此变量的值为空,则返回 False。
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如果已赋值,则 Value 属性返回该值,否则将引发 System.InvalidOperationException。
-
可空类型变量的默认值将 HasValue 设置为 false。未定义 Value。
-
-
使用 ?? 运算符分配默认值,当前值为空的可空类型被赋值给非空类型时将应用该默认值,如 int? x = null; int y = x ?? -1;。
-
不允许使用嵌套的可空类型。将不编译下面一行:Nullable<Nullable<int>> n;
使用可空类型
可空类型可以表示基础类型的所有值,另外还可以表示 null 值。可空类型可通过下面两种方式中的一种声明:
System.Nullable<T> variable
- 或 -
T? variable
T 是可空类型的基础类型。T 可以是包括 struct 在内的任何值类型;但不能是引用类型。
有 关可能使用可空类型的示例,请考虑普通的布尔变量如何能够具有两个值:true 和 false。不存在表示“未定义”的值。在很多编程应用中(最突出的是数据库交互),变量可存在于未定义的状态。例如,数据库中的某个字段可能包含值 true 或 false,但是它也可能根本不包含值。同样,可以将引用类型设置为 null,以指示它们未初始化。
这种不一致会导致额外的编程工作,如使用附加变量来存储状态信息、使用特殊值,等等。可空类型修饰符使 C# 能够创建表示未定义值的值类型变量。
可空类型示例
任何值类型都可用作可空类型的基础。例如:
1: int? i = 10;
2: double? d1 = 3.14;
3: bool? flag = null;
4: char? letter = 'a';
5: int?[] arr = new int?[10];
可空类型的成员
可空类型的每个实例都具有两个公共的只读属性:
HasValue
HasValue 属于 bool 类型。当变量包含非空值时,它被设置为 true。
Value
Value 的类型与基础类型相同。如果 HasValue 为 true,则说明 Value 包含有意义的值。如果 HasValue 为 false,则访问 Value 将引发 InvalidOperationException。
在此示例中,HasValue 成员用于在尝试显示变量之前测试它是否包含值。
1: int? x = 10;
2: if (x.HasValue)
3: {
4: System.Console.WriteLine(x.Value);
5: }
6: else
7: {
8: System.Console.WriteLine("Undefined");
9: }
也可以通过下面的方法测试是否包含值:
1: int? y = 10;
2: if (y != null)
3: {
4: System.Console.WriteLine(y.Value);
5: }
6: else
7: {
8: System.Console.WriteLine("Undefined");
9: }
显式转换
可空类型可强制转换为常规类型,方法是使用强制转换来显式转换或者通过使用 Value 属性来转换。例如:
1: int? n = null;
2: //int m1 = n; // Will not compile.
3: int m2 = (int)n; // Compiles, but will create an exception if x is null.
4: int m3 = n.Value; // Compiles, but will create an exception if x is null.
如果两种数据类型之间定义了用户定义的转换,则同一转换也可用于这些数据类型的可空版本。
隐式转换
可使用 null 关键字将可空类型的变量设置为空,如下所示:
1: int? n1 = null;
从普通类型到可空类型的转换是隐式的。
1: int? n2;
2: n2 = 10; // Implicit conversion.
运算符
可空类型还可以使用预定义的一元和二元运算符,以及现有的任何用户定义的值类型运算符。如果操作数为空,这些运算符将产生一个空值;否则运算符将使用包含的值来计算结果。例如:
1: int? a = 10;
2: int? b = null;
3: a++; // Increment by 1, now a is 11.
4: a = a * 10; // Multiply by 10, now a is 110.
5: a = a + b; // Add b, now a is null.
在执行可空类型的比较时,如果其中任一可空类型为 null,则比较结果将始终为 false。因此,一定不要以为由于一个比较结果为 false,相反的情况就会为 true。例如:
1: int? num1 = 10;
2: int? num2 = null;
3: if (num1 >= num2)
4: {
5: System.Console.WriteLine("num1 is greater than or equal to num1");
6: }
7: else
8: {
9: // num1 is NOT less than num2
10: }
上面的 else 语句中的结论无效,因为 num2 为 null,所以不包含值。
??运算符
?? 运算符定义在将可空类型分配给非可空类型时返回的默认值。
1: int? c = null;
2: // d = c, unless c is null, in which case d = -1.
3: int d = c ?? -1;
此运算符还可用于多个可空类型。例如:
1: int? e = null;
2: int? f = null;
3: // g = e or f, unless e and f are both null, in which case g = -1.
4: int g = e ?? f ?? -1;
bool? 类型
bool? 可空类型可以包含三个不同的值:true、false 和 null。它们本身不能用于条件语句,如 if、for 或 while。例如,下面的代码编译失败,并将报告编译器错误 CS0266:
1: bool? b = null;
2: if (b) // Error CS0266.
3: {
4: }
这 是不允许的,因为 null 在条件上下文中意味着什么并不清楚。为了能在条件语句中使用,可空布尔值可以显式强制转换为 bool,但是如果对象有值 null,将引发 InvalidOperationException。因此,在强制转换为 bool 前检查 HasValue 属性很重要。
可空布尔值类似于 SQL 中使用的布尔变量类型。为了确保 & 和 | 运算符产生的结果与 SQL 的三值布尔类型一致,提供了以下预定义的运算符:
1: bool? operator &(bool? x, bool? y)
2: bool? operator |(bool? x, bool? y)
下表中列出了这些运算符的结果:
X | Y | X&Y | X|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 |