“x 为 null”和“x == null”有什么区别？

Question

在 C# 7 中，我们可以使用

if (x is null) return;

而不是

if (x == null) return;

与旧方法相比，使用新方法（前一个示例）有什么优势吗？

语义有什么不同吗？

这只是品味问题吗？如果没有，我应该什么时候使用一个而不是另一个？

参考：What’s New in C# 7.0。

Answer 1

更新： Roslyn 编译器已更新，以使两个运算符的行为相同在没有重载的相等运算符时。请参阅code in the current compiler results（代码中的M1 和M2），它显示了没有重载相等比较器时会发生什么。它们现在都具有性能更好的 == 行为。如果有一个重载的相等比较器，the code still differs。

有关旧版本的 Roslyn 编译器，请参阅以下分析。

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null 与我们习惯的 C# 6 没有区别。但是，当您将 null 更改为另一个常量时，事情变得有趣了。

以此为例：

Test(1);

public void Test(object o)
{
    if (o is 1) Console.WriteLine("a");
    else Console.WriteLine("b");
}

测试产生a。如果你把它和你通常写的o == (object)1 比较，它确实会产生很大的不同。 is 考虑了比较另一端的类型。太酷了！

我认为== null 与is null 常量模式只是“偶然”非常熟悉的东西，其中is 运算符和equals 运算符的语法产生相同的结果。

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正如svick 评论的那样，is null calls System.Object::Equals(object, object) where == calls ceq。

is 的 IL：

IL_0000: ldarg.1              // Load argument 1 onto the stack
IL_0001: ldnull               // Push a null reference on the stack
IL_0002: call bool [mscorlib]System.Object::Equals(object, object) // Call method indicated on the stack with arguments
IL_0007: ret                  // Return from method, possibly with a value

== 的 IL：

IL_0000: ldarg.1              // Load argument 1 onto the stack
IL_0001: ldnull               // Push a null reference on the stack
IL_0002: ceq                  // Push 1 (of type int32) if value1 equals value2, else push 0
IL_0004: ret                  // Return from method, possibly with a value

既然我们说的是null，那么自从这个only makes a difference on instances之后就没有什么区别了。当您重载相等运算符时，这可能会改变。

Answer 2

重载的等于运算符

实际上，当您将null 与重载== 运算符的类型进行比较时，这两个比较之间的语义有所不同。 foo is null 将使用直接引用比较来确定结果，而foo == null 当然会运行重载的== 运算符（如果存在）。

在这个例子中，我在重载的== 运算符中引入了一个“错误”，导致它在第二个参数是null 时总是抛出异常：

void Main()
{
    Foo foo = null;

    if (foo is null) Console.WriteLine("foo is null"); // This condition is met
    if (foo == null) Console.WriteLine("foo == null"); // This will throw an exception
}

public class Foo
{
    public static bool operator ==(Foo foo1, Foo foo2)
    {
        if (object.Equals(foo2, null)) throw new Exception("oops");
        return object.Equals(foo1, foo2);
    }

    // ...
}

foo is null 的 IL 代码使用 ceq 指令执行直接引用比较：

IL_0003:  ldloc.0     // foo
IL_0004:  ldnull      
IL_0005:  ceq

foo == null 的 IL 代码使用对重载运算符的调用：

IL_0016:  ldloc.0     // foo
IL_0017:  ldnull      
IL_0018:  call        UserQuery+Foo.op_Equality

因此不同之处在于，如果您使用==，您可能会运行用户代码（这可能会出现意外行为或性能问题）。

对泛型的限制

使用is null 构造将类型限制为引用类型。编译器确保了这一点，这意味着您不能在值类型上使用is null。如果您有泛型方法，您将无法使用is null，除非泛型类型被限制为引用类型。

bool IsNull<T>(T item) => item is null;                  // Compile error: CS0403
bool IsNull<T>(T item) => item == null;                  // Works
bool IsNull<T>(T item) where T : class => item is null;  // Works

感谢David Augusto Villa 指出这一点。

Answer 3

当您尝试将非空变量与空值进行比较时，也会有所不同。使用==时，编译器会发出Warning，而使用is时，编译器会发出Error。最有可能的是，99% 的情况下，您希望编译器会因为这样一个基本错误而对您大喊大叫。 +1 is null。

附：使用 NetCore3.1 在https://dotnetfiddle.net/ 上测试