C＃可以将值类型比较为null

我今天遇到了这个问题，不知道为什么C＃编译器没有抛出错误。

Int32 x = 1;
if (x == null)
{
    Console.WriteLine("What the?");
}

我对x怎么可能为null感到困惑。特别是由于此分配肯定会引发编译器错误：

Int32 x = null;

x是否有可能成为null，Microsoft是否只是决定不将此检查放入编译器，还是完全错过了？

更新：在弄乱编写本文的代码之后，突然编译器提出了警告，该表达式永远不会为真。现在我真的迷路了。我将对象放到一个类中，现在警告已经消失了，但还有一个问题，值类型最终是否可以为null。

public class Test
{
    public DateTime ADate = DateTime.Now;

    public Test ()
    {
        Test test = new Test();
        if (test.ADate == null)
        {
            Console.WriteLine("What the?");
        }
    }
}

这是合法的，因为运算符重载解析有一个唯一的最佳运算符可供选择。有一个==运算符，它需要两个可为null的int。int local可以转换为可为null的int。null文字可转换为可为null的int。因此，这是==运算符的合法用法，并且始终会导致错误。

同样，我们也允许您说“ if（x == 12.6）”，这也永远是假的。int local可以转换为双精度型，文字可以转换为双精度型，并且显然它们永远不会相等。

这不是错误，因为有（int?）转换；在给出的示例中，它确实会生成警告：

表达式的结果始终为“ false”，因为类型为“ int”的值永远不会等于类型为“ int？”的“ null”

如果您检查IL，就会完全看到它删除了无法访问的分支-在发行版本中不存在。

但是请注意，它不会对带有相等运算符的自定义结构生成此警告。它曾经在2.0中使用过，但在3.0编译器中却没有。该代码仍被删除（因此它知道该代码不可访问），但是不会生成警告：

using System;

struct MyValue
{
    private readonly int value;
    public MyValue(int value) { this.value = value; }
    public static bool operator ==(MyValue x, MyValue y) {
        return x.value == y.value;
    }
    public static bool operator !=(MyValue x, MyValue y) {
        return x.value != y.value;
    }
}
class Program
{
    static void Main()
    {
        int i = 1;
        MyValue v = new MyValue(1);
        if (i == null) { Console.WriteLine("a"); } // warning
        if (v == null) { Console.WriteLine("a"); } // no warning
    }
}

使用IL（用于Main）-请注意，除（可能会有副作用）以外的所有内容MyValue(1)均已删除：

.method private hidebysig static void Main() cil managed
{
    .entrypoint
    .maxstack 2
    .locals init (
        [0] int32 i,
        [1] valuetype MyValue v)
    L_0000: ldc.i4.1 
    L_0001: stloc.0 
    L_0002: ldloca.s v
    L_0004: ldc.i4.1 
    L_0005: call instance void MyValue::.ctor(int32)
    L_000a: ret 
}

这基本上是：

private static void Main()
{
    MyValue v = new MyValue(1);
}

比较永远不可能成立的事实并不意味着它是非法的。但是，不可以，值类型可以是null。

不，Int32 x永远不会成为null。

如果将int与null进行比较，则采用两个int？的比较运算符适用。

“为什么将值类型与null进行比较是警告？” 文章将为您提供帮助。

值类型不能为null，尽管它可以等于null（consider Nullable<>）。在您的情况下，int变量和null被隐式转换为Nullable<Int32>并进行比较。

我怀疑您的特定测试只是在编译器生成IL时被优化，因为该测试永远不会为假。

注意：是否有可能将Int32设为可为null的Int32？x代替。

我猜这是因为“ ==”是语法糖，实际上代表了对System.Object.Equals接受System.Object参数的方法的调用。ECMA规范中的Null是一种特殊类型，它当然是从派生的System.Object。

这就是为什么只有警告。

[编辑：将警告变成错误，并使运算符明确可空而不是字符串hack。]

根据@supercat在以上注释中的巧妙建议，以下运算符重载使您可以生成有关将自定义值类型与null进行比较的错误。

通过实现与您的类型的可为空的版本进行比较的运算符，比较中使用null将匹配该操作符的可为空的版本，这使您可以通过Obsolete属性生成错误。

在Microsoft退还编译器警告之前，我要使用此替代方法，谢谢@supercat！

public struct Foo
{
    private readonly int x;
    public Foo(int x)
    {
        this.x = x;
    }

    public override string ToString()
    {
        return string.Format("Foo {{x={0}}}", x);
    }

    public override int GetHashCode()
    {
        return x.GetHashCode();
    }

    public override bool Equals(Object obj)
    {
        return x.Equals(obj);
    }

    public static bool operator ==(Foo a, Foo b)
    {
        return a.x == b.x;
    }

    public static bool operator !=(Foo a, Foo b)
    {
        return a.x != b.x;
    }

    [Obsolete("The result of the expression is always 'false' since a value of type 'Foo' is never equal to 'null'", true)]
    public static bool operator ==(Foo a, Foo? b)
    {
        return false;
    }
    [Obsolete("The result of the expression is always 'true' since a value of type 'Foo' is never equal to 'null'", true)]
    public static bool operator !=(Foo a, Foo? b)
    {
        return true;
    }
    [Obsolete("The result of the expression is always 'false' since a value of type 'Foo' is never equal to 'null'", true)]
    public static bool operator ==(Foo? a, Foo b)
    {
        return false;
    }
    [Obsolete("The result of the expression is always 'true' since a value of type 'Foo' is never equal to 'null'", true)]
    public static bool operator !=(Foo? a, Foo b)
    {
        return true;
    }
}

我认为关于编译器为什么接受此方法的最佳答案是针对通用类。考虑以下课程...

public class NullTester<T>
{
    public bool IsNull(T value)
    {
        return (value == null);
    }
}

如果编译器不接受针对null值类型的比较，那么它将本质上破坏此类，并在其类型参数上附加隐式约束（即，它仅适用于基于非值的类型）。

编译器将允许您比较实现 ==null的。它甚至允许您将int与null进行比较（尽管会得到警告）。

但是，如果您反汇编代码，则会在编译代码时看到比较已解决。因此，例如，以下代码（在其中Foo实现的结构==）：

public static void Main()
{
    Console.WriteLine(new Foo() == new Foo());
    Console.WriteLine(new Foo() == null);
    Console.WriteLine(5 == null);
    Console.WriteLine(new Foo() != null);
}

生成此IL：

.method public hidebysig static void  Main() cil managed
{
  .entrypoint
  // Code size       45 (0x2d)
  .maxstack  2
  .locals init ([0] valuetype test3.Program/Foo V_0)
  IL_0000:  nop
  IL_0001:  ldloca.s   V_0
  IL_0003:  initobj    test3.Program/Foo
  IL_0009:  ldloc.0
  IL_000a:  ldloca.s   V_0
  IL_000c:  initobj    test3.Program/Foo
  IL_0012:  ldloc.0
  IL_0013:  call       bool test3.Program/Foo::op_Equality(valuetype test3.Program/Foo,
                                                           valuetype test3.Program/Foo)
  IL_0018:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(bool)
  IL_001d:  nop
  IL_001e:  ldc.i4.0
  IL_001f:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(bool)
  IL_0024:  nop
  IL_0025:  ldc.i4.1
  IL_0026:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(bool)
  IL_002b:  nop
  IL_002c:  ret
} // end of method Program::Main

如你看到的：

Console.WriteLine(new Foo() == new Foo());

转换为：

IL_0013:  call       bool test3.Program/Foo::op_Equality(valuetype test3.Program/Foo,
                                                               valuetype test3.Program/Foo)

鉴于：

Console.WriteLine(new Foo() == null);

转换为false：

IL_001e:  ldc.i4.0