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【備戰面試之】四、可空類型Nullable<T>到底是什麼鬼，nullable

編輯：C#入門知識

【備戰面試之】四、可空類型Nullable<T>到底是什麼鬼，nullable

值類型為什麼不可以為空

首先我們都知道引用類型默認值都是null，而值類型的默認值都有非null。

為什麼引用類型可以為空？因為引用類型變量都是保存一個對象的地址引用（就像一個url對應一個頁面）,而引用類型值為null的時候是變量值指向了一個空引用（如同一個空的url）

那為什麼值不能有空值呢？其實很簡單，因為如int值范圍是-2147483648到2147483647。其中根本就沒有給null值留那麼一個位置。

我們為什麼需要用到可空類型

舉個栗子吧，我們定義一個人（Person），它有三個屬性出生日期（BeginTime）、死亡日期（EndTime）、年齡（Age）。

如果這個人還健在人世，請問怎麼給死亡日期賦值？有人很聰明說“為空啊”。是的，這就是我們的需求。

微軟在C#2.0的時候就為我們引入了可null值類型（ System.Nullable<T> ），那麼下面來定義Person類。

 1 public class Person
 2 {
 3     /// <summary>
 4     /// 出生日期
 5     /// </summary>
 6     public DateTime BeginTime { get; set; }
 7     /// <summary>
 8     /// 死亡日期
 9     /// </summary>
10     public System.Nullable<DateTime> EndTiem { get; set; }
11     public int Age
12     {
13         get
14         {
15             if (EndTiem.HasValue)//如果掛了(如果有值，證明死了)
16             {
17                 return (EndTiem.Value - BeginTime).Days;
18             }
19             else//還沒掛
20             {
21                 return (DateTime.Now - BeginTime).Days;
22             }
23         }
24     }
25 }

這樣，我們就可以很容易獲得一個人的年齡了。

static void Main(string[] args)
{
    Person p1 = new Person()
    {
        BeginTime = DateTime.Parse("1990-07-19")
    };

    Person p2 = new Person()
    {
        BeginTime = DateTime.Parse("1893-12-26"),
        EndTiem = DateTime.Parse("1976-09-09")
    };

    Console.WriteLine("我今年" + p1.Age + "歲。");
    Console.WriteLine("毛爺爺活了" + p2.Age + "歲。");

    Console.ReadKey();
}

可空類型的實現

我們前面用到了 System.Nullable<DateTime> 來表示可空時間類型，其實平時我們用得更多的是 DateTime? 直接在類型T後面加一個問號，這兩種是等效的。多虧了微軟的語法糖。

我們來看看 System.Nullable<T> 到底是何物。

搜噶，原來是一個結構。還看到了我們屬性的 HasValue和Value屬性。原來竟這般簡單。一個結構兩個屬性，一個存值，一個存是否有值。那麼下面我們也來試試吧。

不好意思，讓大家失望了。前面我們就說過了，值類型是不可以賦值null的(結構也是值類型)。

怎麼辦！怎麼辦！不對啊，微軟自己也是定義的結構，它怎麼可以直接賦值null呢。（奇怪，奇怪，畢竟是人家微軟自己搞得，可能得到了特殊的待遇吧）

可是，這樣就讓我們止步了嗎？NO!我們都知道，看微軟的IL（中間語言）的時候，就像脫了它的衣服一樣，很多時候不明白的地方都可以看個究竟，下面我們就去脫衣服。

首先，我們用幾種不同的方式給可空類型賦值。

static void Main(string[] args)
{

    System.Nullable<int> number1 = null;

    System.Nullable<int> number2 = new System.Nullable<int>();

    System.Nullable<int> number3 = 23;

    System.Nullable<int> number4 = new System.Nullable<int>(88);

    Console.ReadKey();
}

然後用reflector看編譯後的IL。

原來如此，可空類型的賦值直接等效於構造實例。賦null時其實就是調用空構造函數，有值時就就把值傳入帶參數的構造函數。(柳暗花明又一村。如此，我們是否可以接著上面截圖中的 MyNullable<T> 繼續模擬可空類型呢？且繼續往下看。)

public struct MyNullable<T> where T : struct
{
    //錯誤    1    結構不能包含顯式的無參數構造函數 
    //還好 bool默認值就是false,所以這裡不顯示為 this._hasValue = false也不會有影響
    //public MyNullable()
    //{
    //    this._hasValue = false;
    //}
    public MyNullable(T value)//有參構造函數
    {
        this._hasValue = true;
        this._value = value;
    }

    private bool _hasValue;

    public bool HasValue//是否不為空
    {
        get { return _hasValue; }
    }

    private T _value;
    public T Value//值
    {
        get
        {
            if (!this._hasValue)//如沒有值，還訪問就拋出異常
            {
                throw new Exception(" 可為空的對象必須具有一個值");
            }
            return _value;
        }
    }
}

喲西，基本上已經模擬出了可空類型出來的。（但是我們還是不能直接賦值，只能通過構造函數的方式來使用自定義的可空類型）。

全部代碼如下：

using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace 可空類型 { public class Person { /// <summary> /// 出生日期 /// </summary> public DateTime BeginTime { get; set; } /// <summary> /// 死亡日期 /// </summary> public MyNullable<DateTime> EndTiem { get; set; } //這裡改用MyNullable /// <summary> /// 年齡 /// </summary> public double Age { get { if (EndTiem.HasValue)//如果掛了(如果有值，證明死了) { return (EndTiem.Value - BeginTime).Days / 365; } else//還沒掛 { return (DateTime.Now - BeginTime).Days / 365; } } } } public struct MyNullable<T> where T : struct { //錯誤 1 結構不能包含顯式的無參數構造函數 //還好 bool默認值就是false,所以這裡不顯示為 this._hasValue = false也不會有影響 //public MyNullable() //{ // this._hasValue = false; //} public MyNullable(T value)//有參構造函數 { this._hasValue = true; this._value = value; } private bool _hasValue; public bool HasValue//是否不為空 { get { return _hasValue; } } private T _value; public T Value//值 { get { if (!this._hasValue)//如沒有值，還訪問就拋出異常 { throw new Exception(" 可為空的對象必須具有一個值"); } return _value; } } } class Program { static void Main(string[] args) { Person p1 = new Person() { BeginTime = DateTime.Parse("1990-07-19") }; Person p2 = new Person() { BeginTime = DateTime.Parse("1893-12-26"), EndTiem = new MyNullable<DateTime>(DateTime.Parse("1976-09-09"))//這裡使用MyNullable的有參構造函數 }; Console.WriteLine("我今年" + p1.Age + "歲。"); Console.WriteLine("毛爺爺活了" + p2.Age + "歲。"); Console.ReadKey(); } } } View Code

和系統的可空類型得出了相同的結果。