如何在.net 中实现可空类型？答案

【问题标题】：how are nullable types implemented under the hood in .net?如何在.net 中实现可空类型？
【发布时间】：2011-01-31 00:30:44
【问题描述】：

在我们自己的 Jon Skeet 的 C# in depth 中，他讨论了为值类型模拟“null”的 3 种方法：

魔术值（例如，最早可能的 DateTime 被视为“null”）
引用类型包装器
布尔标志

提到可空类型使用第三种方法。可空类型到底是如何工作的？

【问题讨论】：

无耻插件：我不久前写了一篇关于它如何工作的博客文章：softwareblog.alcedo.com/post/2010/02/16/…
@FredrikMörk 链接不再可用...
@M.Mimpen 现在又可以使用了。那个博客前一阵子让我崩溃了，但我已经在其他地方重新发布了，但是对原始网址进行了重定向。

标签： c# .net nullable

【解决方案1】：

最终，它们只是一个带有 bool 标志的通用结构——除了特殊的装箱规则。因为结构（默认情况下）初始化为零，所以 bool 默认为 false（无值）：

public struct Nullable<T> where T : struct {
    private readonly T value;
    private readonly bool hasValue;
    public Nullable(T value) {
        this.value = value;
        hasValue = true;
    }
    public T Value {
        get {
           if(!hasValue) throw some exception ;-p
           return value;
        }
    }
    public T GetValueOrDefault() { return value; }
    public bool HasValue {get {return hasValue;}}
    public static explicit operator T(Nullable<T> value) {
        return value.Value; }
    public static implicit operator Nullable<T>(T value) {
        return new Nullable<T>(value); }
}

不过还有额外的区别：

特殊的拳击规则（你通常不能这样做）
用于比较 null 等的特殊 C# 规则
“提升”C# 中的运算符（在 .NET 中通过 EqualityComparer<T>、Comparer<T> 等）
关于泛型类型约束的特殊规则（防止Nullable<Nullable<T>>）

【讨论】：

拳击是如何处理的？我可以为自己的结构实现自己的装箱规则吗？
它由 CLI 中的特殊规则处理。不，您不能自己这样做。同样，“提升”的运营商也不是你可以自己做的。
另外值得注意的是，运算符的行为是由语言控制的——C#和VB对不同的运算符有不同的规则。
我只是遇到了一个不同：你可以给T?方法参数一个默认值T，但是如果你实现你自己的可空值并尝试做同样的事情，你会得到编译错误。（例如，“'bool' 类型的值不能用作默认参数，因为没有标准转换为 'MyNullable' 类型”。）这是否属于您的要点之一？

【解决方案2】：

Nullable<T> 通过提供两个字段来工作：

private bool hasValue;
internal T value;

属性从这些中起作用。如果设置为null，则hasValue设置为false。

【讨论】：

但这并不简单，因为T和Nullable<T>都是结构体，结构体不能轻易设置为null。