.net - 为什么/.Net 允许我否定一个 Nullable 是 null？

Question

我发现自己盯着看起来与此类似的代码:

private double? _foo;

public double? Foo
{
    get { return _foo; }
    set { Baz(-value); }
}

public void Baz(double? value)
{
    // Perform stuff with value, including null checks
}

在测试中，我有这个:

[Test]
public void Foo_test()
{
    ...
    Foo = null;
    ...
}

我预计测试会失败(抛出)，因为我认为您真的不能将一元减号应用于 null ，我相信这会发生在 Foo s二传手。然而，意想不到的事情发生了，测试做了 不是 失败。

我可能可以对为什么会发生这种情况做出明智的猜测，但我认为如果有人真正知道发生了什么事情可以启发我会更好。

(在有人指出显而易见的事情之前:是的，否定肯定应该被插入 Baz 的内部。)

编辑跟进

所以，我很感谢 Jon Skeet 和 JaredPar 的投入，他们都回答了我问题的 How 部分。经过一番谷歌搜索后，我发现 this blog post by Eric Lippert explaining the mathematical definition of 'lifted' ，这是完全有道理的。我还阅读了语言规范的相关部分，这些部分相当直接地解释了 c# 中的提升机制。

具体来说，我现在知道在提升过程的早期，会对操作数进行空检查，如果操作数为空，则空将是应用运算符的结果(在我的情况下为一元减号)。所以 -null是 null .

现在，到问题的“为什么”部分。如果我定义我自己的(一元) operator -在 class (其中我否定了一个包装的值)，并在空引用上调用这个运算符，我将得到一个 NullReferenceException . 为什么“提升”的行为不同？ 我实际上对这个设计决定背后的推理很感兴趣。我绝对是 不是 反对该决定。

Answer 1

Why is it, that 'lifting' behaves differently? I'm actually interested in the reasoning behind this design decision.

好吧，首先，您不应该总是得到空引用异常。静态调度运算符(operator)调用；它不需要做空检查。这是完全合法的:

class P
{
  public static P operator -(P p)
  { return p; }

  static void Main()
  {
    P p1 = null;
    P p2 = -p1;
    Console.WriteLine(p2 == null);
  }
}

我真的认为您的问题的意思是“为什么可空值类型会自动从不可空操作提升为可空操作，但如果您想要可空语义，引用类型要求您在运算符中编写特定逻辑？”

有点乱。

问题是，引用类型一开始总是可以为空的，因此您始终可以自己编写该代码。由于后来添加了可空值类型，我们添加了一种机制，以便所有现有的不可空操作符突然可以与可空类型一起正常工作，这样您就不必自己编写所有无聊的代码。

但是还有一个更普遍的问题。更普遍的问题是我们将“null”混淆为两个不同的意思。在引用类型世界中，null 表示“我不引用任何对象”。在值类型世界中，null 意味着它在数据库中的含义:这个数量可能有一个值，但我们不知道它是什么。如果所有销售人员还没有报告结果，11 月份的销售数字是多少？该数量肯定有美元值(value)，但我们不知道它是什么，所以我们将其标记为空。

提升算术旨在处理“数据库空”语义；空加十二是空的。你不知道的东西加上十二是你不知道的东西。不幸的是，由于我们直到第 2 版才向 C# 添加可为空的算术，因此已经有了将 null 视为“存在引用没有对象的对象引用”语义的所有工具。

如果我们从头开始设计整个事情，我的怀疑是 (1) 会有可为空的引用类型、不可为空的引用类型、可为空的值类型和不可为空的值类型，以及 (2) 会有更明确定义的区别在空引用和空值之间，或者它们的语义在算术方面会更加一致，并且(3)将所有不可为空的操作自动提升为可空操作。

请注意 VB/VBScript implement the more clear distinction by having two separate values: Null, which is database null, and Nothing, which is reference null .