[CLR via C#]可空值类型

一、它为什么而存在

      设计一个数据库时，可将一个列的数据类型定义成一个32位整数，并映射到FCL的Int32数据类型。但是，数据库中的一个列可能允许值为空，也就是说，该列在某一行上允许没有任何值。用.NET Framework处理数据库数据时可能变得相当困难，因为在CLR中，没有办法将一个Int32值表示成null。

二、它到底是什么

为了解决这个问题，Microsoft在CLR中引入了可空值类型的概念。为了理解它们是如何工作的，先来看一下System.Nullable<T>结构，注意它是一个值类型。

    [Serializable]
    public struct Nullable<T> where T : struct
    {
        private bool hasValue;

        internal T value;

        public bool HasValue
        {
            get
            {
                return this.hasValue;
            }
        }
        public T Value
        {
            get
            {
                if (!this.HasValue)
                {
                    throw new InvalidOperationException("Nullable object must have a value.");
                }
                return this.value;
            }
        }

        public Nullable(T value)
        {
            this.value = value;
            this.hasValue = true;
        }
   
        public T GetValueOrDefault()
        {
            return this.value;
        }
        public T GetValueOrDefault(T defaultValue)
        {
            if (!this.HasValue)
            {
                return defaultValue;
            }
            return this.value;
        }
        public override bool Equals(object other)
        {
            if (!this.HasValue)
            {
                return other == null;
            }
            return other != null && this.value.Equals(other);
        }
        public override int GetHashCode()
        {
            if (!this.HasValue)
            {
                return 0;
            }
            return this.value.GetHashCode();
        }
        public override string ToString()
        {
            if (!this.HasValue)
            {
                return "";
            }
            return this.value.ToString();
        }
        public static implicit operator T?(T value)
        {
            return new T?(value);
        }
        public static explicit operator T(T? value)
        {
            return value.Value;
        }
    }

1.当使用Nullable<Int32> x = 5时，实际上调用了Nullable的有参构造函数来初始化值类型。

2.当使用Nullable<Int32> x = null时，实际上调用了Nullable的无参构造函数来初始化值类型。

三、C#对可空值类型的支持

C#允许用问号表示法来声明并初始化可空值类型，如Int32? x = 5,相当于Nullable<Int32> x = new Nullable<Int32>(5);

1.C#允许开发人员在可空实例上执行转换和转型

Int32? a = 5;

//通过查看IL可知，实际上是获取了Value属性的值再赋值给b。所以如果a等于Null时，下面一行代码会抛出异常。

Int32 b = (Int32)a;

//通过查看IL可知，实际上是调用了GetValueOrDefault方法获取值，然后再调用new Nullable<Double>构造函数初始化变量。 

Double? c = a;

四、C#的空接合操作符

"??",获取两个操作数，假如左边的操作数不为空，就返回这个操作数的值，否则返回右边操作数的值。

五、CLR对可空值类型的特殊支持

1.可空值类型的装箱

当CLR对一个可空值类型进行装箱时，会检查它是否为空，如果为空，则CLR不进行任何装箱，并返回空值。如果可空实例不为空，CLR从可空实例中取出值，并对其进行装箱。