C#中的可空类型以及??、？.运算符

可空类型

值类型必须包含一个值，它们可以在声明之后、赋值之前，在未赋值的状态下存在，但不能使用未赋值的变量，而引用类型可以是null。

值类型不可为null，如下图所示：

引用类型可以为null，如下图所示：

有时让值类型为空是很有用的，泛型使用了System.Nullable类型提供了使值类型为空的一种方式。

这样即使给值类型赋值null，编译器也不会报错，如下图所示：

现在可以像测试引用类型一样测试可空类型，看看它们是否为null，如下所示：

 if (a == null) 
 {
     //SomeCode
 }

另外还可以使用HasValue属性，如下所示：

if(a.HasValue) 
{ 
    //SomeCode
}

但是这不适用于引用类型，即使引用类型有一个HasValue属性，也不能使用这种方法，因为引用类型的变量值为null，就表示不存在对象，当然就不能通过对象来访问这个属性，否则会抛出一个异常。

可使用Value属性查看可空类型的值。如果HasValue为true，就说明Value属性有一个非空值。但如果HasValue是false，就说明变量被赋予了null，访问Value属性会抛出异常，如下所示：

可空类型非常有用，C#也为我们提供了关于可空类型的语法糖，声明一个可空类型，也可以使用如下的语法：

 int? a;

int?就是System.Nullable的缩写。

看到这里，可能很多朋友和我有一样的疑问，好像可空类型的存在就是为了让值类型可以为空，但是在平时经常看到string?的用法，string不是一个引用类型吗？不是本身就可以为null吗？

在网上搜索之后，我才知道在C#中，string 类型虽然被设计为引用类型，但它表现得像值类型。实际上，string 类型的对象在内存中是以引用的形式存储的，但由于它是不可变的（immutable），在许多方面表现得像值类型。

当你对一个字符串进行操作时，实际上是创建了一个新的字符串对象，而原始字符串对象保持不变。这种不可变性使得字符串的操作更安全，同时也更容易进行优化。

需要注意的是，C#中的其他值类型（如int、double等）是直接存储其值而不是引用，而string是一个例外，被设计为引用类型。

??运算符

??运算符被称为空接合运算符(null coalescing operator)，是一个二元运算符，允许给可能等于null的表达式提供另一个值。如果第一个操作数不是null，该运算符就等于第一个操作数，否则，该运算符就等于第二个操作数。

下面的两个表达式的作用是相同的：

a ?? b
a == null ? a : b

可以使用??运算符为可空类型为null时，提供其他一个值，如下所示：

static void Main(string[] args)
        {
            int? a = null;
            int result = a * 2 ?? 6;
            Console.WriteLine(result);
        }

运行结果如下所示：

因为a为null，a*2也为null，所以等于第二个表达式，如果第一个表达式不为null，则为第一个表达式的值，如下所示：

 static void Main(string[] args)
        {
            int? a = 2;
            int result = a * 2 ?? 6;
            Console.WriteLine(result);
        }

运行结果如下所示：

第一个表达式a*2=4不为null，则结果为第一个表达式的值，即结果等于4。

?.运算符

?.运算符通常称为空条件运算符，有助于避免繁杂的空值检查造成的代码歧义。

比如，想要得到给定客户的订单数，就需要在设置计数之前检查空值，如下所示：

int count = 0;
if(customer.orders != null)
{
    count = customer.orders.Count();
}

因为如果只编写

int count = customer.orders.Count();

那么当没有订单时（即为null）时，就会抛出System.ArgumentNullException异常。

使用?.运算符，会把int? count设置为null，而不是抛出一个异常。

int? count = customer.orders?.Count();

结合??运算符和?.运算符，就可以在结果为null时设置一个默认值。

int? count = customer.orders?.Count() ?? 0;

参考

《C#入门经典（第7版）》——Benjamin Perkins、Jacob Vibe Hammer、Jon D. Reid

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