为什么可为空的布尔值不允许 if(nullable) 但允许 if(nullable == true)？

Question

这段代码编译：

private static void Main(string[] args)
{
    bool? fred = true;

    if (fred == true)
        Console.WriteLine("fred is true");
    else if (fred == false)
         Console.WriteLine("fred is false");
    else Console.WriteLine("fred is null");
}

这段代码不编译。

private static void Main(string[] args)
{
    bool? fred = true;

    if (fred)
        Console.WriteLine("fred is true");
    else if (!fred)
         Console.WriteLine("fred is false");
    else Console.WriteLine("fred is null");
}

我认为if(booleanExpression == true) 应该是多余的。为什么不是这种情况？

Answer 1

没有从Nullable<bool> 到bool 的隐式转换。 有从bool 到Nullable<bool> 的隐式转换，这就是第一个版本中每个布尔常量发生的情况（在语言方面）。然后应用 bool operator==(Nullable<bool>, Nullable<bool> 运算符。 （这与其他提升运算符不太一样 - 结果只是bool，而不是Nullable<bool>。）

换句话说，表达式“fred == false”的类型为bool，而表达式“fred”的类型为Nullable<bool>，因此您不能将其用作“if”表达式。

编辑：要回答 cmets，永远不会有从 Nullable<T> 到 T 的隐式转换，并且有充分的理由 - 隐式转换不应该引发异常，除非您希望将 null 隐式转换为 @987654333 @没有什么可以做的了。

另外，如果有个隐式转换，像“nullable + nonNullable”这样的表达式会很混乱（对于支持+的类型，比如int）。 +(T?, T?) 和 +(T, T) 都可用，具体取决于转换的操作数 - 但结果可能会有很大不同！

我 100% 支持仅进行从 Nullable<T> 到 T 的显式转换的决定。

Answer 2

因为 fred 不是布尔值。它是一个结构体，它有一个布尔属性，称为 IsNull 或 HasValue，或其他任何东西……名为 fred 的对象是包含布尔值和值的复杂复合对象，而不是原始布尔值本身……

例如，下面是 Nullable Int 的实现方式。几乎可以肯定通用 Nullable 的实现方式类似（但通常）。你可以在这里看到隐式和显式转换是如何实现的..

public struct DBInt
   {
       // The Null member represents an unknown DBInt value.
       public static readonly DBInt Null = new DBInt();
       // When the defined field is true, this DBInt represents a known value
       // which is stored in the value field. When the defined field is false,
       // this DBInt represents an unknown value, and the value field is 0.
       int value;
       bool defined;
       // Private instance constructor. Creates a DBInt with a known value.
       DBInt(int value) 
       {
              this.value = value;
              this.defined = true;
       }
       // The IsNull property is true if this DBInt represents an unknown value.
       public bool IsNull { get { return !defined; } }
       // The Value property is the known value of this DBInt, or 0 if this
       // DBInt represents an unknown value.
       public int Value { get { return value; } }
       // Implicit conversion from int to DBInt.
       public static implicit operator DBInt(int x) 
       { return new DBInt(x); }

       // Explicit conversion from DBInt to int. Throws an exception if the
       // given DBInt represents an unknown value.
       public static explicit operator int(DBInt x) 
       {
              if (!x.defined) throw new InvalidOperationException();
              return x.value;
       }
       public static DBInt operator +(DBInt x) 
       { return x; }
       public static DBInt operator -(DBInt x) 
       { return x.defined? -x.value: Null; }
       public static DBInt operator +(DBInt x, DBInt y) 
       {
              return x.defined && y.defined? 
                      x.value + y.value: Null;
       }
       public static DBInt operator -(DBInt x, DBInt y) 
       {
              return x.defined && y.defined?  
                      x.value - y.value: Null;
       }
       public static DBInt operator *(DBInt x, DBInt y) 
       {
              return x.defined && y.defined?  
                      x.value * y.value: Null;
       }
       public static DBInt operator /(DBInt x, DBInt y) 
       {
              return x.defined && y.defined?  
                     x.value / y.value: Null;
       }
       public static DBInt operator %(DBInt x, DBInt y) 
       {
              return x.defined && y.defined?  
                      x.value % y.value: Null;
       }
       public static DBBool operator ==(DBInt x, DBInt y) 
       {
              return x.defined && y.defined?  
                     x.value == y.value: DBBool.Null;
       }
       public static DBBool operator !=(DBInt x, DBInt y) 
       {
              return x.defined && y.defined?  
                     x.value != y.value: DBBool.Null;
       }
       public static DBBool operator >(DBInt x, DBInt y) 
       {
              return x.defined && y.defined?  
                     x.value > y.value: DBBool.Null;
       }
       public static DBBool operator <(DBInt x, DBInt y) 
       {
              return x.defined && y.defined?  
                     x.value < y.value: DBBool.Null;
       }
       public static DBBool operator >=(DBInt x, DBInt y) 
       {
              return x.defined && y.defined?  
                      x.value >= y.value: DBBool.Null;
       }
       public static DBBool operator <=(DBInt x, DBInt y) 
       {
              return x.defined && y.defined?  
                     x.value <= y.value: DBBool.Null;
       }
       public override bool Equals(object o) 
       {
              try { return (bool) (this == (DBInt) o); } 
              catch  { return false; }
       }
       public override int GetHashCode() 
       { return (defined)? value: 0; }   
       public override string ToString() 
       { return (defined)? .ToString(): "DBInt.Null"; }   
   }

Answer 3

语句Nullable<bool> == true 隐式检查Nullable<bool> == (Nullable<bool>)true。

请注意，Nullable<bool> 本身不是布尔值。它是一个布尔值的包装器，也可以设置为 null。

Answer 4

如果你将 fred 转换为布尔值，它将编译：

  if (( bool )fred )
      (...)

我认为当你比较 bool 时？ bool，编译器进行隐式转换，进行比较，然后返回真或假。结果：表达式计算为布尔值。

当你不比较布尔？对于某事，表达式的计算结果为 bool?，谁是非法的。

Answer 5

从技术上讲，如果您实现了 true 运算符，那么裸条件测试不需要隐式转换为 bool。

bool? nullableBool = null;
SqlBoolean sqlBoolean = SqlBoolean.Null;
bool plainBool = sqlBoolean; // won't compile, no implicit conversion
if (sqlBoolean) { } // will compile, SqlBoolean implements true operator

最初的问题是寻找一种 SQL 风格的 null 实现，其中 null 更像是一个未知数，而 Nullable 实现更像是添加 null 作为一个额外的可能值。例如比较：

if (((int?)null) != 0) { } //block will execute since null is "different" from 0
if (SqlInt32.Null != 0) { }  // block won't execute since "unknown" might have value 0

System.Data.SqlTypes 中的类型提供了更多类似数据库的行为

Answer 6

通过说：Fred 的类型为Nullable<bool> 并且! 运算符没有为Nullable<bool> 定义，可以完美地说明实现问题。没有理由将Nullable<bool> 上的! 运算符定义为bool。

引用微软：

当执行与可为空类型的比较时，如果其中一个 可空类型为空，比较总是被评估为假。

该规则没有提及隐式转换。这只是一个任意约定，旨在保证没有布尔表达式有异常。一旦规则到位，我们就知道如何编写代码。遗憾的是，微软错过了这个一元运算符。为了与二元运算符的行为保持一致，以下代码应该有一个美好的结局。

因此

static void Main(string[] args)
{
    bool? fred = null;

    if (!fred)
    {
        Console.WriteLine("you should not see this");
    }
    else
    {
        Console.WriteLine("Microsoft fixed this in 4.5!!!");
    }
}

我敢打赌，有些程序员现在不得不写 fred==false，而 Microsoft 修复了这个看似最后一个 null 的问题。