c# - .NET 实现具有可空引用类型的 IEnumerator

Question

自 release of C# 8.0 ，我真的很享受 nullable reference types 带来的“虚空安全” .然而，在调整我的库以支持新功能时，我偶然发现了一个我真的无法在任何地方找到答案的“问题”。我查看了 Microsoft 的发行说明和 .NET 源代码，但没有成功。

TL;DR:问题本质上是一个 IEnumerator<T> 是否存在的 Current属性应声明为可为 null 的引用类型。

假设 IEnumerator<T> 的以下实现:

public class WebSocketClientEnumerator<TWebSocketClient> : IEnumerator<TWebSocketClient> where TWebSocketClient : WebSocketClient
{
    private WebSocketRoom<TWebSocketClient> room;
    private int curIndex;
    private TWebSocketClient? curCli;

    public WebSocketClientEnumerator(WebSocketRoom<TWebSocketClient> room)
    {
        this.room = room;
        curIndex = -1;
        curCli = default(TWebSocketClient);
    }

    public bool MoveNext()
    {
        if (++curIndex >= room.Count)
        {
            return false;
        }
        else
        {
            curCli = room[curIndex];
        }

        return true;
    }

    public void Reset() { curIndex = -1; }

    void IDisposable.Dispose() { }

    public TWebSocketClient? Current
    {
        get { return curCli; }
    }

    object IEnumerator.Current
    {
        get { return Current; }
    }
}

并假设以下代码使用枚举器:

public class WebSocketRoom<TWebSocketClient> : ICollection<TWebSocketClient> where TWebSocketClient : WebSocketClient
{
    // ...

    public void UseEnumerator()
    {
        var e = new WebSocketClientEnumerator<TWebSocketClient>(this);
        bool hasNext = e.MoveNext();
        if (hasNext)
        {
            WebSocketClient c = e.Current; // <= Warning on this line
        }
    }

    // ...
}

按原样，代码将生成警告，因为很明显，WebSocketClientEnumerator<TWebSocketClient>.Current 的返回类型是可为空的引用类型。

IEnumerator界面的设计方式让人“应该”调用 IEnumerator<T>.MoveNext()预先知道枚举数是否有下一个值的方法，从而实现某种无效安全，但显然，在编译器看来，这没有任何意义，调用 MoveNext()方法并不能本质上保证枚举器的 Current属性不为空。

我希望我的库在没有警告的情况下编译，编译器不会让我离开 this.curCli用null如果它未声明为可空引用类型，则构造函数中的值，如果它被声明为可空，则检查空引用的“负担”将转移到库的客户端。当然，枚举器通常通过 foreach 消耗语句，因此它主要由运行时处理，可能没什么大不了的。确实，从语义上讲，它对于枚举器的 Current 是有意义的属性为null因为可能没有数据可枚举，但我确实看到 IEnumerator<T> 之间存在冲突接口(interface)和可为空的引用类型特性。我真的很想知道是否有办法在保持功能的同时让编译器满意。此外，其他一些具有无效安全机制的语言的约定是什么？

我意识到这是一个开放式问题，但我仍然认为它适合 SO。提前致谢!

Answer 1

我肯定会建议将其声明为非空版本。 documentation for Current指出行为是在 curCli 实际上为 null 的情况下定义的。我认为在那些情况下阅读 Current 的任何人在他们的代码中都有一个错误，最好通过异常来显示该错误......这真的很容易做到:

public TWebSocketClient Current => curCli ??
    throw new InvalidOperationException("Current should not be used in the current state");

当返回 false 时，您可能还想将 curCli 设置为 null，这样如果代码访问 Current 枚举器用尽后。

在这一点上，我认为您的代码比编译器为 yield return 生成的代码更好，后者不会抛出异常。