什么是null!声明的意思？

Question

我最近看到了以下代码:

public class Person
{
    //line 1
    public string FirstName { get; }
    //line 2
    public string LastName { get; } = null!;
    //assign null is possible
    public string? MiddleName {get; } = null;

    public Person(string firstName, string lastName, string middleName)
    {
        FirstName = firstName;
        LastName = lastName;
        MiddleName = middleName;
    }

    public Person(string firstName, string lastName)
    {
        FirstName = firstName;
        LastName = lastName;
        MiddleName = null;
    }
}

基本上我试着深入研究新的c#8功能.其中之一是NullableReferenceTypes.实际上已经有很多关于它的文章和信息.例如,这篇文章非常好.但是我找不到关于这个新陈述的任何信息null! 有人可以向我提供解释吗？为什么我需要使用它？又什么区别line1和line2？

Answer 1

null!在类型上使用时操作符是什么？

!当在类型上使用时,运算符称为Null Forgiving Operator [ docs ].它是在C#8.0中引入的

技术解释

典型用法

假设这个定义:

class Person
{
  public string? MiddleName;
}

用法是:

void LogPerson(Person person)
{
    Console.WriteLine(person.MiddleName.Length);  // WARNING: may be null
    Console.WriteLine(person.MiddleName!.Length); // No warning
}

该运算符基本上关闭编译器空检查.

内部工作

使用此运算符告诉编译器可以安全访问的内容.在此实例中,您表达了"不关心"null安全性的意图.

在谈论无效安全时,变量可以有两种状态.

• 可以为空- 可以为空.
• 不可为空 - 不能为空.

由于C#8.0默认情况下所有引用类型都是非可空的.

这两个新的类型运算符可以修改"可空性":

• !=从!到!
• Nullable=从Non-Nullable到?

这些运营商基本上是彼此的对应物.编译器使用您使用这些运算符定义的信息来确保空安全性.

Non-Nullable 操作员用法.

1. 可空 Nullable

   • ? 是一个引用类型 - 所以默认情况下不可为空.
   • 我们应用string? x;运算符 - 这使其可以为空.
   • x 工作良好.

2. 非空的 ?

   • x = null 是一个引用类型 - 所以默认情况下不可为空.
   • string y; 生成警告,因为您将空值分配给不应为null的内容.

y 操作员用法.

string x;
string? y = null;

1. y = null

   • 非法! - !
   • 赋值的右侧不可为空,但左侧可以为空.

2. x = y

   • 法律!
   • 赋值的右侧和左侧不可为空.
   • Works自Warning: "y" may be null应用x = y!运算符以y!使其不可为空.

警告的!操作者仅关闭编译器检查在一个类型的系统级-在运行时,仍然值可以为空.

这是一种反模式.

你应该尝试以避免使用y空赦的运营商.

有一些有效的用例(下面详细介绍),例如单元测试,这个操作符适合使用.在99%的情况下,您最好使用替代解决方案.请不要!在你的代码中打几十个,只是为了使警告静音.想想你的事业是否真的值得使用.

使用 - 但要小心.如果没有具体目的/用例不喜欢不使用它.

它否定了编译器保证的null安全性的影响.

使用!运算符将很难找到错误.如果您有一个标记为不可空的属性,您将假设您可以安全地使用它.但是在运行时,你会突然陷入!困境.由于在绕过编译器检查后,值实际上变为null !.

为什么这个运营商存在呢？

• 在某些边缘情况下,编译器无法检测到可空值实际上是不可为空的.
• 更简单的遗留代码库迁移.
• 在某些情况下,你只是不在乎某些东西是否为空.
• 使用单元测试时,您可能需要检查代码的行为NullReferenceException.

具体回答你的问题.

那!意味着什么？

它告诉编译器null不是null!值.听起来很奇怪,不是吗？

它与null上面的例子相同.由于您将运算符应用于null文字,因此它看起来很奇怪.但这个概念是一样的.

挑选正在发生的事情.

public string LastName { get; } = null!;

该行定义了一个名为y!type 的非可空类属性null.因为它是不可空的,所以从技术上讲,你不能为它指定null - 显然.

但是你通过使用LastName运算符来做到这一点.因为string不是null - 只要编译器关注null安全性.

Answer 2

null!用于将 null 分配给不可为 null 的变量，这是一种承诺该变量null在实际使用时不会为 null 的方法。

我将null!在 Visual Studio 扩展中使用，其中属性由 MEF 通过反射初始化：

[Import] // Set by MEF
VSImports vs = null!;
[Import] // Set by MEF
IClassificationTypeRegistryService classificationRegistry = null!; 

（我讨厌变量如何在这个系统中神奇地获取值，但事实就是如此。）

我还在单元测试中使用它来标记由设置方法初始化的变量：

public class MyUnitTests
{
    IDatabaseRepository _repo = null!;

    [OneTimeSetUp]
    public void PrepareTestDatabase()
    {
        ...
        _repo = ...
        ...
    }
}

如果在这种情况下不使用null!，则每次读取变量时都必须使用感叹号，这将是一种麻烦，没有任何好处。

注意：好主意的情况null!相当罕见。我将其视为最后的手段。

Answer 3

当打开"可空引用类型"功能时,编译器会跟踪它认为代码中的哪些值可能为null.有时编译器可能没有足够的知识.

例如,你可以使用延迟初始化模式,其中的构造不符合实际的(非空)值初始化所有字段,但你总是叫这保证了域非空的初始化方法.在这种情况下,您将面临一个权衡:

• 如果您将该字段标记为可为空,编译器很高兴,但是当您使用该字段时,您必须不必检查null,
• 如果你将字段保留为非可空,编译器会抱怨它没有被构造函数初始化(你可以用它来抑制null!),然后可以使用该字段而不进行空值检查.

请注意,通过使用!抑制运算符,您将承担一些风险.想象一下,您实际上并没有按照您的想法一致地初始化所有字段.然后使用null!初始化字段掩盖了a null正在滑入的事实.一些毫无疑问的代码可以接收a null并因此失败.

更一般地说,你可能有一些领域知识:"如果我检查某个方法,那么我知道某些值不为空":

if (CheckEverythingIsReady())
{
   // you know that `field` is non-null, but the compiler doesn't. The suppression can help
   UseNonNullValueFromField(this.field!);
}

同样,您必须对代码的不变性有信心("我知道更好").