为啥 is 运算符在给定 null 时返回 false？

Posted 2023-03-31

【中文标题】为啥 is 运算符在给定 null 时返回 false？

【英文标题】：Why does the is operator return false when given null?为什么 is 运算符在给定 null 时返回 false？

【发布时间】：2011-11-30 04:50:27

【问题描述】：

在我看来is 运算符有点不一致。

bool Test()

    // Returns false, but should return true.
    return null is string;

人们期望null 值属于任何引用（或可为空）类型。事实上，C# 语言规范中的某些内容支持这一假设，例如（6.1.6 隐式引用转换）：

隐式引用转换是： ... • 从空文字到任何引用类型。

is 运算符的描述（7.10.10 is 运算符）首先说，当存在从 E 到 T 的引用转换时，表达式 (E is T) 将导致 true，但随后作者继续明确排除 E 是 null 文字或具有 null 值的情况。

他们为什么这样做？在我看来，这似乎违反直觉。

【问题讨论】：

为什么他们明确排除 null 充其量是程序员的一个问题。***.com

我无法撤销我的近距离投票，但这些问题在这里很好：meta.stackexchange.com/questions/36850/…

在java中null typeof Object也返回false

假设null is string 是true，这意味着null 是string。还假设null is Nullable<int> 是true，这意味着null 是Nullable<int>。现在，回答这个问题：null 是什么类型的？

@Michael Kjörling：不合逻辑。从上述事实（null 是一个字符串，null 是一个 Nullable）来看，我不应该能够回答这个问题。

【参考方案1】：

这个问题是subject of my blog on May 30th 2013。谢谢你的好问题！

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你正盯着一条空荡荡的车道。

有人问你“你的车道能停一辆本田思域吗？”

是的。可以。

有人将您指向第二条车道。它也是空的。他们问“我车道上的当前内容是否适合您的车道？”

是的，很明显。两条车道都是空的！很明显，一个的内容可以适合另一个，因为首先没有任何一个的内容。

有人问你“你的车道上有本田思域吗？”

不，它没有。

您认为is 运算符回答了第二个问题：给定这个值，它是否适合该类型的变量？ 空引用是否适合这种类型的变量?是的。

这不是is 操作员回答的问题。 is 操作员回答的问题是第三个问题。 y is X 不问“y 是 X 类型变量的合法值吗？”它问“y 是对 @ 类型对象的有效引用吗？” 987654333@?" 由于空引用不是对 any 类型的 any 对象的有效引用，因此答案为“否”。那条车道是空的；它不包含本田思域。

另一种看待它的方式是y is X 回答了“如果我说y as X，我会得到非空结果吗？如果 y 为空，显然答案是否定的！

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更深入地了解您的问题：

人们期望空值属于任何引用（或可为空）类型

人们会隐含地假设一个类型是一个值的集合，并且值y与一个变量的赋值兼容性类型 X 无非是检查 y 是否是集合 x 的成员。

虽然这是查看类型的一种极其常见的方式，但这并不是查看类型的唯一方式，也不是 C# 查看类型的方式。空引用是 C# 中无类型的成员； 赋值兼容性 不只是检查一个集合以查看它是否包含一个值。仅仅因为 null 引用与引用类型 X 的变量赋值兼容并不意味着 null 是 X 类型的成员。“赋值兼容”关系和“是类型的成员” " 关系显然有很多重叠，但在 CLR 中它们并不完全相同。

如果您对类型理论感兴趣，请查看我最近关于该主题的文章：

What is this thing you call a "type"? Part one

What is this thing you call a "type"? Part Two

【讨论】：

@Gebb：很高兴为您提供帮助。您可能也会对这篇文章感兴趣：blogs.msdn.com/b/ericlippert/archive/2010/09/16/…

Eric 把它变成了一篇博文：ericlippert.com/2013/05/30/what-the-meaning-of-is-is

y is X 不问“y 是X 类型变量的合法值吗？”它询问“y 是对X 类型对象的有效引用吗？”这就是重点！谢谢！

但如果我问y is int?，那么我会问“你的车道上是本田思域还是什么都没有？”。当您的车道空无一人时，为什么答案仍然是否定的？如果您深入了解情况，情况只会变得更糟，因为问题变成了“您的车道上是否有本田思域或标有‘这里没有本田思域’的标志？”。即使您的车道上有上述标志，答案仍然是否定的。

阅读本文时，我感受到了公主新娘的气息。 “显然我不能选择我面前的酒！”

【参考方案2】：

我认为null is string 返回 false 非常直观。 Null 没有任何意义，它绝对不是字符串。所以它应该返回false。虽然这是语言设计者做出的选择，但当您考虑 null 的实际含义时，它是一个非常直观的选择。

【讨论】：

+1 因为问题实际上是关于它是否直观而不是质疑OP已经知道的规范。如果你用英文句子“is null a string”问它，答案是否定的，不是，这与“is null assignable to string”不同

null is string 非常直观，(string)null is string 如果您对 C# 中空引用的工作方式不是很熟悉，可能需要暂停一下。

【参考方案3】：

null 文字可以分配给 any 引用类型。它本身不是一种类型。它是一个特殊的literal，表示一个空引用。

如果is 将在传入null 时返回true，那么您可以使用null 文字做什么？没什么 - 它是null。除了令人困惑的事情之外，它返回true 有什么意义？

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不管 - 就直观而言，阅读英文代码并告诉我：

null is string;

当我看到它时，它似乎在问问题is "nothing" a string?。我的直觉告诉我，不，不是——它是nothing。

【讨论】：

没关系，但它也是一个字符串，对吧？但是为什么(null is string) 会返回flase 呢？

我会反过来说。任何引用类型都可以为空。 null 只是 null。

@Oded 那么空值是对象类型的有效值吗？我可以将它分配给这种类型的变量，对吧？所以答案似乎是肯定的，这个值是完全有效的，我的猜测是(null is object) 表达式应该准确地检查这一点。

@Gebb：不要忘记 ValueTypes 也是对象，但不是引用类型。

@Oded：“除了令人困惑的事情之外，它返回 true 的意义何在？”实际上，它会使语言更合乎逻辑。考虑这两点：（1）is操作符检查是否存在引用（我们这里不需要其他类型的转换）转换； (2)null可以转换为任何引用类型。因此(null is T)，其中 T 是引用类型应该返回 true。但是不，这里我们有一个明确的例外，这让我感到困惑。

【参考方案4】：

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/scekt9xw%28v=vs.71%29.aspx

如果满足以下两个条件，则 is 表达式的计算结果为 true 满足：

表达式不为空。 表达式可以转换为类型。也就是说， form (type (expression) 将在不引发异常的情况下完成。 有关详细信息，请参阅 7.6.6 转换表达式。

【讨论】：

无论如何文档只说明表达式不能为空（我们已经知道），但它没有说明原因

你为什么要其他方式？

@username：这个答案解释了它的机械工作方式，并引用了一个参考资料，它为您提供了一个可以使用的模型。你在这里问宇宙的意义。我想你很幸运，我们的上帝经常光顾；）

【参考方案5】：

实际上，“null is T == false”可以节省我输入额外的代码：

不用说

if (X != null && X is Foo) 

我只能说

if (X is Foo) 

并完成它。

【参考方案6】：

null 值

我从您的问题中引用了这一点，因为它似乎触及了问题的核心。 null 不是一个值 - 它是一个值的缺失。 is 对我来说似乎是为了回答这个问题：

如果我将E 转换为T，我会成功获得T 吗？

现在，虽然您可以将null 转换为T 没有错误，但在这样做之后，您不要“有一个T" - 你仍然一无所有。所以null不是“是”T，所以is返回false。

【参考方案7】：

在 Java 中，有一个操作符可以做完全相同的事情，但它的名称要长得多：instanceof。 null instanceof String 返回 false 非常直观，因为 null 不是任何事物的实例，更不用说 String。因此，当使用null 时，Java 的版本更直观一些。

但是，当要求查看整个层次结构时，这两个运算符都会返回 true。例如。如果String 的实例是Object。这里是 Java 不太直观（因为一个实例实际上有一个非常特定的类型），而 C# 的 is 更直观（因为每个String 是一个Object 深处）。

底线：如果你试图用一个词来描述相当高级的逻辑，你肯定很少有人会这样或那样混淆。似乎大多数人都同意一个含义，而那些不同意的人则不得不调整。