C#中检查null的语法糖

今天看到已经更新了devblogs，新增的C# 11的!!（用于检查null的语法）经过非常长的讨论，最后取消了。然后我又想起来null检查，这个可以说一说。

函数参数null检查

传统写法

写一个函数的时候，最经典的检查，估计也是大家最常使用的null检查，应该是这样的吧：

public static void GetV1(string prompt)
{
    if (prompt is null) throw new ArgumentNullException(nameof(prompt));
    Console.WriteLine(prompt);
}

ThrowIfNull

这个写起来也没啥问题，但是总觉得有点不舒适。.NET 6在ArgumentNullException中新增了ThrowIfNull方法，可以写的更优雅一点。

public static void GetV2(string prompt)
{
    ArgumentNullException.ThrowIfNull(prompt);
    Console.WriteLine(prompt);
}

异常的时候，就会出现：System.ArgumentNullException: 'Value cannot be null. (Parameter 'prompt')'。这个是不是简单了点？可是还是需要写一行。

C# 11的!!语法（已经取消）

C# 11刚preview的时候，我就瞄到了这个特性，现在依然可以通过设置preview来进行启用，但是以后正式发布估计就不行了。

它通过在参数后面叠加!!表示此参数不可为空，运行时会自动进行检查，如果是null就直接弹出错误。

public static void GetV3(string prompt!!)
{
    Console.WriteLine(prompt);
}

这个代码会被编译器翻译成：

public static void GetV3(string prompt!!)
{
    if (prompt is null) {
        throw new ArgumentNullException(nameof(prompt));
    }
    Console.WriteLine(prompt);
}

这样大家就可以专注于业务代码，不需要经常考虑异常检查了。至于为什么这个东西最后还是被删除了，可以从讨论中看到一丝端倪，首先是感觉非常纠结于这个语法，两个叹号；然后就是已经有比较多的方式可以实现检查了，这个东西是否有必要。反正最终是以后再讨论了，不过也可以看出来C#语言工作组对语言的特性讨论非常谨慎。

他们还讨论了很多别的形式，每种都提出了各自的优缺点挺有意思的，能看出来有一点设计语言的严谨和小强迫症在，点赞~

void M(string s!!);
void M(string! s);
void M(string s!);
void M(notnull string s);
void M(string s ?? throw);
void M(string s is not null);
void M(checked string s);
void M(string s) where s is not null;

有关null的一些操作

说起这个，就顺便说说c#处理null的另外几个语法糖吧。

??

如果左边是的null，那么返回右边的操作数，否则就返回左边的操作数，这个在给变量赋予默认值非常好用。

int? a = null;
int b = a ?? -1;
Console.WriteLine(b);  // output: -1

??=

当左边是null，那么就对左边的变量赋值成右边的

int? a = null;
a ??= -1;
Console.WriteLine(a);  // output: -1

?.

当左边是null，那么不执行后面的操作，直接返回空，否则就返回实际操作的值。

using System;
public class C {
    public static void Main() {
        string i = null;
        int? length = i?.Length;
        Console.WriteLine(length ?? -1); //output: -1
    }
}

?[]

索引器操作，和上面的操作类似

using System;
public class C {
    public static void Main() {
        string[] i = null;
        string result = i?[1];
        Console.WriteLine(result ?? "null"); // output:null
    }
}

注意，如果链式使用的过程中，只要前面运算中有一个是null，那么将直接返回null结果，不会继续计算。下面两个操作会有不同的结果。

using System;
public class C {
    public static void Main() {
        string[] i = null;
        Console.WriteLine(i?[1]?.Substring(0).Length); //不弹错误
        Console.WriteLine((i?[1]?.Substring(0)).Length) // System.NullReferenceException: Object reference not set to an instance of an object.
    }
}

一些操作

//参数给予默认值
if(x == null) x = "str";
//替换
x ??= "str";

//条件判断
string x;
if(i<3)
    x = y;
else
{
    if(z != null) x = z;
    else z = "notnull";
}
//替换
var x = i < 3 ? y : z ?? "notnull"

//防止对象为null的时候，依然执行代码
if(obj != null)
    obj.Act();
//替换
obj?.Act();

//Dictionary取值与赋值
string result;
if(dict.ContainKey(key))
{
    if(dict[key] == null) result = "有结果为null";
    else result = dict[key];
}
else
    result = "无结果为null";
//替换
var result= dict.TryGetValue(key, out var value) ? value ?? "有结果为null" : "无结果为null";

结语

原来新定的C# 11提供了一个新的??，话说我个人还是挺喜欢这个特性的，不管以什么形式出现吧，期待以后再见。

C#中为了处理null给我们准备了许多的语法糖，只能说非常简便了。有很多人会说这个可读性不好，或者觉得这是“茴字的几种写法”似的歪门邪道，我只能说，传统的语法也不是说取消了，语言有发展，只要还是比较审慎的，我觉得还是一件好事。

参考资料

• https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/language-reference/operators/member-access-operators#null-conditional-operators--and-
• https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/language-reference/operators/null-coalescing-operator

后记

一定要夸一下博客园，写完这篇文章想登陆博客园发布的时候，被登陆卡住了。弹出来和google一样的验证画面，找红绿灯找人行横道什么的，只能说我找了几分钟也没找明白，我确信我已经点的正确了，所有的区块，占上了有一点算不算？不知道也没有反馈，就点呀点呀，密码我已经按照要求设置的够复杂了，还有必要通过这种反人类的东西来验证吗？不理解，京东阿里之类的购物网站的验证也就拖一下完事，这博客园的后台估计比那些个地方还要敏感吧，赞一个！太赞了！