可空引用类型-根据接受的参数返回类型的可为空性

Question

我有一个方法叫Foo，接受一个字符串参数。如果这个字符串参数是null，那么它会执行一些操作；如果不是null（null也是合法的值），则会执行其他操作。最后，它会返回相同的字符串参数。

以下是在C# 8.0中禁用可空引用类型的Foo方法：

string Foo(string s)
{
    // Do something with s.
    return s;
}

void Bar()
{
    string s = "S";
    string s2 = Foo(s);

    string n = null;
    string n2 = Foo(n);
}

启用可空引用类型后，string n = null会产生警告。这是有道理的，因为string不再是可空的了。我将它的类型转换为string?：

void Bar()
{
    string s = "S";
    string s2 = Foo(s);

    string? n = null; // X
    string? n2 = Foo(n);
}

现在Foo(n)警告我，Foo不再支持可空字符串。这也是有道理的 - Foo应该接受可空字符串，因为它支持null和非null值。我改变了它的参数和返回类型为string?：

string? Foo(string? s)
{
    // Do something with s.
    return s;
}

这次是关于 string s2 = Foo(s) 的问题，它抱怨 Foo 返回了一个 string?，而我试图将其赋值给一个 string。

有没有办法让流分析理解这样一个事实：当我提供一个 string 给 Foo（而不是一个 string?）时，它的返回值就不可能为 null？

- Şafak Gür

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这能在一个方法中实现吗？不行。 - mjwills

尽管从理论上讲，编写一个跟踪“该方法是否从其输入到输出保留了空值性？”的流分析器是可能的，但实践中通常不是这样做的。 - Eric Lippert

我希望代码契约得到广泛应用。 - Şafak Gür

我也有同感，但他们确实陷入了尴尬的境地。虽然库和重写器功能强大，但我们并没有觉得有充分的理由将其集成到语言中，但从用户角度来看，如果它们不是“免费”提供的，那么人们并不认为代价值得收益。我对整个过程有些遗憾。 - Eric Lippert

我们正在考虑一些属性来帮助处理这种情况。这个具体的场景将使用 [NullInNullOut]（名称尚未确定）。https://github.com/dotnet/roslyn/issues/26761 - Julien Couvreur

太好了。泛型是否正在考虑中？C<string?> M(C<string?> arg) - Şafak Gür

Answer 1

当参数s不为空时，这可能会使返回值不为空。

// using System.Diagnostics.CodeAnalysis;

[return: NotNullIfNotNull("s")]
string? Foo(string? s)
{
    // Do something with s.
    return s;
}

- Alsein

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具体来说：这是在dotnet/roslyn#37201中实现的，并在指定条件后置条件：NotNullWhen、MaybeNullWhen和NotNullIfNotNull中有所记录。 - Kevinoid

Answer 2

是的，只需要两种方法。一个接受一个string?并返回一个string?，另一个接受一个string并返回一个string。你可能想用后者来实现前者（检查是否为null，如果非null，则调用另一个方法，否则处理null的情况）。

有两个方法可以确保返回类型根据输入类型而异。

- Servy

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当前，无法在Visual Studio 2019的第一个预览版上工作。Nullability不会影响方法签名。 - Şafak Gür

仅基于可空性无法进行重载。如果微软将可空性作为 modopt，则可以实现，但我认为这不是计划中的做法。 - Eric Lippert

将可空引用类型添加到现有项目中似乎会像我在1990年代中期参与的一个项目一样有趣，当时我们需要将一个由经验丰富的C程序员编写的合理大小的C++项目添加const，以便它可以与我们采用的严格启用const的库进行交互。那真的一点都不好玩（尽管它确实导致了更加稳固的代码）。 - Flydog57