可空引用类型和 ToString() 重载

Question

请注意，这个问题是关于最新的 C# 8 nullable-references，我已经csproj通过以下<Nullable>enable</Nullable>声明在文件中启用了它。

考虑下面的简单代码

class SortedList<T> where T : struct, IComparable, IComparable<T>, IConvertible, IEquatable<T>, IFormattable
{
    private Node? _node;
    private readonly IComparer<T> _comparer = Comparer<T>.Default;

    class Node
    {
        public Node(T value)
        {
            Value = value;
        }

        public T Value { get; }
        public Node? Next { get; set; }

        public override string ToString()
        {
            return Value.ToString();
        }
    }

    //rest of code, that isn't important
}

该行return Value.ToString();给了我一个CS8603 可能的空引用返回警告，我的问题实际上为什么在这里？

我使用where T : struct, IComparable, IComparable<T>, IConvertible, IEquatable<T>, IFormattable通用约束来匹配数字类型，Value实际上是值类型，而不是引用类型。也没有过载ToString()到任何类型的值，则默认的实现为Int32（例如）返回不可为空string。MSDN给继承者的注释也说

您的ToString()覆盖不应返回Empty或null字符串。

编译器是否抱怨某种类型，它可以满足泛型约束并null从返回ToString()？

我可以通过使返回类型可以为空来避免警告

public override string? ToString()
{
    return Value.ToString();
}

或使用空合并运算符

public override string ToString()
{
    return Value.ToString() ?? "";
}

或通过空值原谅运算符

public override string ToString()
{
    return Value.ToString()!;
}

但这些选项看起来大多是一种技巧，我正在寻找这种行为的解释，为什么会出现，设计或任何其他原因发生？除了上面的那些，还有什么方法可以避免这个警告？

顺便说一句，这个选项不起作用，警告仍然存在

[return: MaybeNull]
public override string ToString()
{
    return Value.ToString();
}

我正在使用 .NET Core 3.1 和 VS 2019 16.4.2，但我认为这在这里并不重要。预先感谢您的帮助！

Answer 1

签名为object.ToString()：

public virtual string? ToString()

也就是说，对象的ToString()方法被定义为返回一个可能为空的字符串。

你的重载Node.ToString()收紧了这个要求并承诺返回一个非空字符串。这可以。Int32例如，这样做（如您所言）。

但是，您的Node.ToString()方法从 返回值Value.ToString()。我们刚刚看到这个ToString方法（即object.ToString()）可能会返回null。因此，编译器警告您，如果返回，您的Node.ToString()方法可能会无意中返回。nullValue.ToString()null

这解释了为什么您发现声明Node.ToString()为：

public override string? ToString()

抑制警告：您现在声明您的Node.ToString()方法可能会返回null，因此如果Value.ToString()返回null并返回此值，这不是问题。

它还解释了为什么编写return Value.ToString() ?? "";抑制警告：如果Value.ToString()返回null，该代码将确保Node.ToString()没有返回null。

如何最好地解决这个问题？你决定。

你想保证你的Node.ToString()方法永远不会返回null吗？如果是这样，您需要弄清楚如果Value.ToString()返回该怎么办null。

否则，最好遵循既定的模式，并说明您的Node.ToString()方法可能会返回null.

为什么不object.ToString()回string?？有关完整讨论，请参阅此线程，但要点是有些ToString方法确实会return null，因为有些人不遵循永远不应该 returnnull或空字符串的准则。

1. 如果您引用的类型是在没有可空注释的情况下构建的，则object.ToString()返回的事实string?意味着您将收到警告，除非您检查null. 这可以保护您免受编写不当的ToString方法的影响。
2. 如果您引用了使用可为空注释构建的类型，则：
   1. 作者遵循了指导方针，并宣布他们的ToString方法为返回string。在这种情况下，编译器假定您不会得到null.
   2. 作者明确没有遵循指南，并声明他们的ToString方法为返回string?。在这种情况下，您被迫检查null.

请注意，当您ToString在 Visual Studio 中创建 的重载时，生成的方法将返回string（即使重载的方法返回string?）。这会提示您遵循这些准则。

这里唯一的烦恼是当您处理泛型类型或已强制转换为object. 在这种情况下，编译器不知道对象的ToString方法是否遵循准则。因为object.ToStringreturn string?，编译器会假设最坏的情况。如果您希望使用 null-forgiving operator ，您可以覆盖此假设!。