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C# 可空類型 (開發者如何使用)

坎納帕特·烏頓潘

2024年10月24日

在使用 C# 時，您經常需要處理空值特別是引用類型。在 C# 中，可空類型為值類型提供了一種表示未定義或不存在值的方法。本指南涵蓋了 C# 可空類型的基本知識、其實際用途及其在不同場景下的運作方式。我們將探討IronPDF如本文稍後部分所述。

C#中的可空類型

在預設情況下，C# 中的數值類型(例如，int、bool、DateTime)無法分配空值。為了解決這一限制，C# 引入了可空值類型，允許您將空值賦予值類型。當您需要表示缺少有效值時，可空類型特別有用。

宣告可空類型

要在 C# 中宣告可空類型，您可以使用以下語法：

// Nullable type variable value
int? nullableInt = null;

// Nullable type variable value
int? nullableInt = null;

' Nullable type variable value
Dim nullableInt? As Integer = Nothing

$vbLabelText $csharpLabel

這裡, int? 是 Nullable 的簡寫. nullableInt 變數可以保存 int 值或 null。

檢查是否為空

要檢查可空類型變數是否有值，可以使用 HasValue 屬性或直接將變數與 null 進行比較。例如：

if (nullableInt.HasValue)
{
    Console.WriteLine("Value: " + nullableInt.Value);
}
else
{
    Console.WriteLine("No value assigned.");
}

if (nullableInt.HasValue)
{
    Console.WriteLine("Value: " + nullableInt.Value);
}
else
{
    Console.WriteLine("No value assigned.");
}

If nullableInt.HasValue Then
	Console.WriteLine("Value: " & nullableInt.Value)
Else
	Console.WriteLine("No value assigned.")
End If

$vbLabelText $csharpLabel

或者，您可以使用空合併運算子(??)在可空類型為 null 時提供一個默認值：

int result = nullableInt ?? 0;
Console.WriteLine("Result: " + result);

int result = nullableInt ?? 0;
Console.WriteLine("Result: " + result);

Dim result As Integer = If(nullableInt, 0)
Console.WriteLine("Result: " & result)

$vbLabelText $csharpLabel

如果 nullableInt 為 null，結果將被賦予預設值 0。

可空值類型與可空引用類型

在 C# 中，值類型(例如 int、bool 和 double)與參考類型不同(像字串、對象). 可空值類型允許值類型表示null，而可空參考類型則預設讓引用類型不可為null，從而降低空引用異常的風險。

可空值類型

可空值類型允許值類型接受空值。要宣告可空值類型，請在結尾附加一個問號 ? 至資料類型：

double? nullableDouble = null;

double? nullableDouble = null;

Dim nullableDouble? As Double = Nothing

$vbLabelText $csharpLabel

在此範例中，nullableDouble 可以持有一個 double 值或 null。

可空引用類型

可空引用類型在C# 8.0中引入。您可以在專案層級啟用可空引用類型，或在程式碼文件的開頭加入#nullable enable指令啟用該功能。在啟用了可空引用類型後，引用類型必須顯式標記為可空型別（使用?），這有助於避免由空引用引起的潛在運行時異常。

#nullable enable
string? nullableString = null;

#nullable enable
string? nullableString = null;

'INSTANT VB TODO TASK: There is no equivalent to #nullable in VB:
'#nullable enable
'INSTANT VB WARNING: Nullable reference types have no equivalent in VB:
'ORIGINAL LINE: string? nullableString = null;
Dim nullableString As String = Nothing

$vbLabelText $csharpLabel

在這裡，nullableString 允許為空。如果您宣告一個非可空引用型別而不使用 ?，編譯器在偵測到可能的 null 指派時會產生警告。

啟用可為 Null 的引用類型

要在項目中全局啟用可空引用類型，請在您的 .csproj 文件中添加以下行：

<Nullable>enable</Nullable>

<Nullable>enable</Nullable>

'INSTANT VB TODO TASK: The following line uses invalid syntax:
'<Nullable> enable</Nullable>

$vbLabelText $csharpLabel

啟用後，編譯器將默認將引用類型視為不可空。此功能特別方便在編譯時捕捉空參考問題，而不是在運行時。

實用範例

讓我們探索一些實際範例來鞏固您對可空類型的理解。

範例 1：具有值類型的可空類型

在此範例中，我們將使用可空類型與 int：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        int? nullableInt = null;
        int b = nullableInt ?? 10; // Use null coalescing operator
        Console.WriteLine("b: " + b);
        if (nullableInt.HasValue)
        {
            Console.WriteLine("nullableInt has value: " + nullableInt.Value);
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("nullableInt is null");
        }
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        int? nullableInt = null;
        int b = nullableInt ?? 10; // Use null coalescing operator
        Console.WriteLine("b: " + b);
        if (nullableInt.HasValue)
        {
            Console.WriteLine("nullableInt has value: " + nullableInt.Value);
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("nullableInt is null");
        }
    }
}

Friend Class Program
	Shared Sub Main(ByVal args() As String)
		Dim nullableInt? As Integer = Nothing
		Dim b As Integer = If(nullableInt, 10) ' Use null coalescing operator
		Console.WriteLine("b: " & b)
		If nullableInt.HasValue Then
			Console.WriteLine("nullableInt has value: " & nullableInt.Value)
		Else
			Console.WriteLine("nullableInt is null")
		End If
	End Sub
End Class

$vbLabelText $csharpLabel

在此，nullableInt 是一個 int 的可空類型變數。如果 nullableInt 為 null，則由於使用空合併運算子，b 將獲得值 10。否則，b 將取 nullableInt 的值。

範例 2：可空參考型別

現在，我們來看看可為 null 的參考類型如何運作：

#nullable enable
class Program
{
    static void Main()
    {
        string? nullableString = null;
        string nonNullableString = "Hello";
        Console.WriteLine(nullableString?.Length ?? 0); // Use null coalescing operator
        Console.WriteLine(nonNullableString.Length);
    }
}

#nullable enable
class Program
{
    static void Main()
    {
        string? nullableString = null;
        string nonNullableString = "Hello";
        Console.WriteLine(nullableString?.Length ?? 0); // Use null coalescing operator
        Console.WriteLine(nonNullableString.Length);
    }
}

'INSTANT VB TODO TASK: There is no equivalent to #nullable in VB:
'#nullable enable
Friend Class Program
	Shared Sub Main()
'INSTANT VB WARNING: Nullable reference types have no equivalent in VB:
'ORIGINAL LINE: string? nullableString = null;
		Dim nullableString As String = Nothing
		Dim nonNullableString As String = "Hello"
		Console.WriteLine(If(nullableString?.Length, 0)) ' Use null coalescing operator
		Console.WriteLine(nonNullableString.Length)
	End Sub
End Class

$vbLabelText $csharpLabel

在上述程式碼中，nullableString 可以是 null，而空合併運算子確保如果它是 null，則字串的長度預設為 0。

範例 3：嵌套可空類型

C#允許您聲明嵌套的可空類型。例如：

int?? nestedNullableInt = null;

int?? nestedNullableInt = null;

If(Integer, nestedNullableInt) = Nothing

$vbLabelText $csharpLabel

雖然巢狀可空類型可能看似多餘，但在 C# 中它們在語法上是有效的。然而，實際上，嵌套可空類型不提供任何額外功能且很少被使用。

空合併運算子 (??)

空合併運算子(??)經常用於可為 null 的類型，當可為 null 的類型為 null 時提供預設值。此運算子透過避免顯式的 if-else 檢查來簡化程式碼。

int? nullableValue = null;
int defaultValue = nullableValue ?? -1;

int? nullableValue = null;
int defaultValue = nullableValue ?? -1;

Dim nullableValue? As Integer = Nothing
Dim defaultValue As Integer = If(nullableValue, -1)

$vbLabelText $csharpLabel

在此範例中，如果 nullableValue 為 null，則 defaultValue 將被指定為 -1。否則，defaultValue 將取 nullableValue 的值。

編譯時錯誤和可空類型

啟用可為 null 的引用類型後，C# 在編譯時會在偵測到可能的 null 賦值問題時產生警告和錯誤。這些編譯時錯誤能夠幫助早期發現問題，使您的代碼更加健壯。

請考慮以下示例：

string? nullableString = null;
string nonNullableString = nullableString; // Compiler warning

string? nullableString = null;
string nonNullableString = nullableString; // Compiler warning

'INSTANT VB WARNING: Nullable reference types have no equivalent in VB:
'ORIGINAL LINE: string? nullableString = null;
Dim nullableString As String = Nothing
Dim nonNullableString As String = nullableString ' Compiler warning

$vbLabelText $csharpLabel

在這種情況下，將 nullableString 賦值給 nonNullableString 會產生編譯器警告，因為 nullableString 可能為 null，將它賦值給非 null 類型可能會導致運行時異常。

在 IronPDF 中使用可空類型

C# 可空類型（開發人員如何使用）：圖 1 - IronPDF: C# PDF 庫

IronPDF是一個 C# PDF 程式庫，旨在幫助開發者直接從 .NET 應用程式中創建、編輯和操作 PDF 檔案。您可以將 HTML 轉換為 PDF生成報告，甚至處理複雜的文件結構。

可空類型在動態報告生成情況中特別有用，例如在您為會計師生成財務數據不完整的 PDF 時。藉由使用可空類型，您可以管理可選欄位、避免例外情況並提供預設值。

using IronPdf;
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        int? optionalIncome = null;  // Nullable type
        string? clientName = "Iron Dev";  // Nullable reference type
        var renderer = new ChromePdfRenderer();
        string htmlContent = $@"
            <h1>Financial Report</h1>
            <p>Client Name: {clientName ?? "Unknown"}</p>
            <p>Income: {optionalIncome?.ToString() ?? "Data not available"}</p>";
        var pdf = renderer.RenderHtmlAsPdf(htmlContent);
        pdf.SaveAs("FinancialReport.pdf");
        Console.WriteLine("PDF Generated Successfully.");
    }
}

using IronPdf;
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        int? optionalIncome = null;  // Nullable type
        string? clientName = "Iron Dev";  // Nullable reference type
        var renderer = new ChromePdfRenderer();
        string htmlContent = $@"
            <h1>Financial Report</h1>
            <p>Client Name: {clientName ?? "Unknown"}</p>
            <p>Income: {optionalIncome?.ToString() ?? "Data not available"}</p>";
        var pdf = renderer.RenderHtmlAsPdf(htmlContent);
        pdf.SaveAs("FinancialReport.pdf");
        Console.WriteLine("PDF Generated Successfully.");
    }
}

Imports IronPdf
Friend Class Program
	Shared Sub Main(ByVal args() As String)
		Dim optionalIncome? As Integer = Nothing ' Nullable type
'INSTANT VB WARNING: Nullable reference types have no equivalent in VB:
'ORIGINAL LINE: string? clientName = "Iron Dev";
		Dim clientName As String = "Iron Dev" ' Nullable reference type
		Dim renderer = New ChromePdfRenderer()
		Dim htmlContent As String = $"
            <h1>Financial Report</h1>
            <p>Client Name: {If(clientName, "Unknown")}</p>ignoreignore<p>Income: {If(optionalIncome?.ToString(), "Data not available")}</p>"
		Dim pdf = renderer.RenderHtmlAsPdf(htmlContent)
		pdf.SaveAs("FinancialReport.pdf")
		Console.WriteLine("PDF Generated Successfully.")
	End Sub
End Class

$vbLabelText $csharpLabel

C# 可空類型（開發人員如何運作）：圖 2 - 範例程式碼輸出

在此程式碼中，可為 Null 的類型(int? 和字串？)用來安全處理遺失資料。空合併運算子(??)確保如果有任何數據丟失，則在 PDF 中使用預設值。

結論

C# 可空類型（開發人員如何使用）：圖 3 - IronPDF 授權頁面

C# 中的可空類型是處理值類型和引用類型的空值的強大工具。透過使用可空類型，您可以避免空引用異常並提高代碼的健壯性。請記得在新專案中啟用可空引用類型，以利用編譯時錯誤檢查的好處，並使用空合併運算子。(??)簡化處理可空類型相關程式碼。

IronPDF 提供一個免費試用以便在做出決定之前幫助您探索其功能。您可以在不需要前期費用的情況下嘗試一下，看看它如何融入您的開發過程。一旦您準備好繼續，授權的起價為 $749。

坎納帕特·烏頓潘

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軟體工程師

在成為軟體工程師之前，Kannapat 在日本北海道大學完成了環境資源博士學位。在攻讀學位期間，Kannapat 也成為了車輛機器人實驗室的成員，該實驗室隸屬於生物生產工程學系。2022 年，他利用自己的 C# 技能，加入了 Iron Software 的工程團隊，專注於 IronPDF 的開發。Kannapat 珍視這份工作，因為他可以直接向負責撰寫大部分 IronPDF 程式碼的開發人員學習。除了同儕學習外，Kannapat 還享受在 Iron Software 工作的社交方面。當他不在撰寫程式碼或文件時，Kannapat 通常會在 PS5 上玩遊戲或重看《最後生還者》。

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