可空引用类型：如何指定“T？”类型不限于类或结构
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【中文标题】可空引用类型：如何指定“T？”类型不限于类或结构【英文标题】：Nullable reference types: How to specify "T?" type without constraining to class or struct 【发布时间】：2019-09-22 07:39:44 【问题描述】：我想创建一个具有T 类型成员的泛型类。 T 可以是类、可为空的类、结构或可为空的结构。所以基本上什么都有。这是一个显示我的问题的简化示例：
#nullable enable
class Box<T>
public T Value get;
public Box(T value)
Value = value;
public static Box<T> CreateDefault()
=> new Box<T>(default(T));
由于使用了新的#nullable enable 功能，我收到以下警告：Program.cs(11,23): warning CS8653: A default expression introduces a null value when 'T' is a non-nullable reference type.
这个警告对我来说很有意义。然后我尝试通过在属性和构造函数参数中添加? 来修复它：
#nullable enable
class Box<T>
public T? Value get;
public Box(T? value)
Value = value;
public static Box<T> CreateDefault()
=> new Box<T>(default(T));
但现在我得到了两个错误：
Program.cs(4,12): error CS8627: A nullable type parameter must be known to be a value type or non-nullable reference type. Consider adding a 'class', 'struct', or type constraint.
Program.cs(6,16): error CS8627: A nullable type parameter must be known to be a value type or non-nullable reference type. Consider adding a 'class', 'struct', or type constraint.
但是，我不想添加约束。我不在乎 T 是类还是结构。
一个明显的解决方案是将违规成员包装在#nullable disable 指令下。但是，就像#pragma warning disable 一样，除非有必要，否则我想避免这样做。是否有其他方法可以在不禁用可空性检查或 CS8653 警告的情况下编译我的代码？
$ dotnet --info
.NET Core SDK (reflecting any global.json):
Version: 3.0.100-preview4-011223
Commit: 118dd862c8
【问题讨论】：
我没有更仔细地研究这个问题，但我假设T? 值类型和引用类型之间的差异根本不由编译器处理。为什么？我可以猜它只会增加大量的复杂性，但我也猜想您需要来自实际编译器人员的输入才能确定。值类型的T? 由Nullable<T> 处理，而C# 8 中引用类型的T? 由具有属性的T 处理。基本上，我认为这根本不被支持。
嗨@Andent，欢迎来到SO。您实际上是在打开一个设置，告诉编译器 not 允许将null 分配给T 类型的变量（当T 是引用类型时），然后使用@987654341 @ which 可以为引用类型返回 null。这里没有什么神秘之处。你必须选择一条路径，比如 Neo... :-)
您可能正在考虑同时制作Box<T> where T : class 和ValueBox<T> where T : struct。我认为目前没有办法通过T? 和Nullable<T> 统一泛型类型/方法。
从根本上说，可空类型和泛型不能很好地混合。根据我的经验，这是设计中最棘手的部分。
我认为您在这里有一些相互矛盾的目标。您想拥有default 框的概念，但对于引用类型，还有什么是合适的default？对于与使用可空引用类型直接冲突的引用类型，默认值为 null。也许您需要将 T 限制为可以默认构造的类型 (new())。
【参考方案1】：
如果您使用的是 C# 9，该怎么办
在 C# 9 中，您可以在不受约束的类型参数上使用T? 来指示当 T 是引用类型时该类型始终可以为空。事实上，原始问题中的示例在将? 添加到属性和构造函数参数后“正常工作”。请参阅以下示例以了解您对 Box<T> 的不同类型参数的预期行为。
var box1 = Box<string>.CreateDefault();
// warning: box1.Value may be null
box1.Value.ToString();
var box2 = Box<string?>.CreateDefault();
// warning: box2.Value may be null
box2.Value.ToString();
var box3 = Box<int>.CreateDefault();
// no warning
box3.Value.ToString();
var box4 = Box<int?>.CreateDefault();
// warning: 'box4.Value' may be null
box4.Value.Value.ToString();
如果您使用 C# 8 该怎么办
在 C# 8 中，无法在不受约束的类型参数（即未知的引用类型或值类型）上放置可为空的注释。
正如 cmets 关于这个问题的讨论，您可能需要考虑具有默认值的 Box<string> 在可空上下文中是否有效，并可能相应地调整您的 API 表面。也许类型必须是 Box<string?> 才能使包含默认值的实例有效。但是，在某些情况下，您需要指定属性、方法返回或参数等仍然可以为 null，即使它们具有不可为空的引用类型。如果您属于该类别，您可能希望使用与可空性相关的属性。
MaybeNull 和 AllowNull 属性已被引入 .NET Core 3 以处理这种情况。
这些属性的一些具体行为仍在不断发展，但基本思想是：
[MaybeNull] 表示某事物的输出（读取字段或属性、方法返回等）可能是null。
[AllowNull] 表示某事物（写入字段或属性、方法参数等）的 输入 可以是 null。
#nullable enable
using System.Diagnostics.CodeAnalysis;
class Box<T>
// We use MaybeNull to indicate null could be returned from the property,
// and AllowNull to indicate that null is allowed to be assigned to the property.
[MaybeNull, AllowNull]
public T Value get;
// We use only AllowNull here, because the parameter only represents
// an input, unlike the property which has both input and output
public Box([AllowNull] T value)
Value = value;
public static Box<T> CreateDefault()
return new Box<T>(default);
public static void UseStringDefault()
var box = Box<string>.CreateDefault();
// Since 'box.Value' is a reference type here, [MaybeNull]
// makes us warn on dereference of it.
_ = box.Value.Length;
public static void UseIntDefault()
// Since 'box.Value' is a value type here, we don't warn on
// dereference even though the original property has [MaybeNull]
var box = Box<int>.CreateDefault();
_ = box.Value.ToString();
请参阅https://devblogs.microsoft.com/dotnet/try-out-nullable-reference-types 了解更多信息，尤其是“the issue with T?”部分。
【讨论】：
令人着迷。这是我的第一次尝试，但没有成功，我也不知道为什么。事实证明，如果我将您的示例更改为使用“default(T)”而不是“default”，我将得到相同的 CS8653，这是我完全没想到的。我应该认为它们在语义上是相同的——事实上，我认为纯默认值只有在它们存在时才是合法的！ 如果我将您的示例更改为省略 Value 上的 [MaybeNull]，我根本不会收到任何警告，这对我来说甚至更陌生。并调用 Boxdefault 的警告是一个错误。追踪于github.com/dotnet/roslyn/issues/38339。我更新了我的答案以更详细地介绍，并希望能更清楚地了解您所看到的行为。
C# 9 提供的解决方案仍然不能令人满意，因为它将int? 强制转换为int 而不是Nullable<int>... :'(
当@JonSkeet 称其为“设计中最棘手的部分”时，您就会知道这确实是一个棘手的问题！就我个人而言，我认为我们在语言上走错了路，我相信不可为空的引用类型应该是完整类型。事实上，在 C#9 中，当 T 不受约束（甚至被约束为 notnull）时，语法“T?”表示“对应于 T 的可默认类型”而不是“对应于 T 的可空类型”，因为它在语言中的其他任何地方都是如此。但是，如果您将 T 限制为类或结构，那么“T？”再次开始表示“对应于T的可空类型”。【参考方案2】：
Jeff Mercado 在 cmets 中提出了一个很好的观点：
我认为您在这里有一些相互矛盾的目标。您想要默认框的概念，但对于引用类型，还有什么是合适的默认值？对于与使用可空引用类型直接冲突的引用类型，默认值为 null。也许您需要将 T 限制为可以默认构造的类型（new()）。
例如，T = string 的default(T) 将是null，因为在运行时string 和string? 之间没有区别。这是当前语言功能的限制。
我通过为每个案例创建单独的CreateDefault 方法来解决这个问题：
#nullable enable
class Box<T>
public T Value get;
public Box(T value)
Value = value;
static class CreateDefaultBox
public static Box<T> ValueTypeNotNull<T>() where T : struct
=> new Box<T>(default);
public static Box<T?> ValueTypeNullable<T>() where T : struct
=> new Box<T?>(null);
public static Box<T> ReferenceTypeNotNull<T>() where T : class, new()
=> new Box<T>(new T());
public static Box<T?> ReferenceTypeNullable<T>() where T : class
=> new Box<T?>(null);
这种似乎类型对我来说是安全的，但代价是更丑陋的呼叫站点（CreateDefaultBox.ReferenceTypeNullable<object>() 而不是Box<object?>.CreateDefault()）。在我发布的示例类中，我将完全删除方法并直接使用Box 构造函数。哦，好吧。
【讨论】：
【参考方案3】：class Box<T>
public T! Value get;
public Box(T! value)
Value = value;
public static Box<T> CreateDefault()
=> new default!;
What does null! statement mean?
【讨论】：
这不会编译。您不能只将! 任何地方 - 它出现在表达式的末尾，而不是类型的末尾。
哇，真的是 Jon skeet！我认为你是对的，但我希望它有助于找到正确的方法
我认为这对这里没有帮助。 OP 希望 Value 可以为空，据我所知，无法在 C# 8 中表达这一点。以上是关于可空引用类型：如何指定“T？”类型不限于类或结构的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章