为什么将两个空字符串相加的结果不是空？

Question

当我在C#中搞弄的时候，我遇到了.Net编程中的奇怪行为。

我写了这段代码：

  static void Main(string[] args)
    {
        string xyz = null;
        xyz += xyz;
        TestNullFunc(xyz);
        Console.WriteLine(xyz);

        Console.Read();

    }

    static void TestNullFunc(string abc)
    {
        if (abc == null)
        {
            Console.WriteLine("meow THERE ! ");
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("No Meow ");
        }
    }

我得到的输出是No meow，这意味着该字符串不是null。为什么把两个null字符串相加会得到一个非null字符串？

在调试时，当我检查将xyz与自身相加后的值时，其值为""（没有字符）。

- spetzz

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尝试使用 string.IsNullOrEmpty(string s) :) - qstebom

如果这两个字符串不存在，你就无法将它们连接起来。 - BoltClock

@qstebom: 你可以告诉他将空值更改为空字符串。 - BoltClock

@BoltClock：取决于他真正想要实现什么。在这种情况下，他可能只是想知道为什么他的代码没有导致NullReferenceException。 - qstebom

有趣的事实：我在 C# 编译器工作的第一个任务是重写字符串连接的优化器。如果 M() 返回字符串，你会如何优化 M() + null？编译器生成的代码不是 String.Concat(M(), null) 或者 String.Concat(M(), "")，而是等价于 M() ?? ""。也就是说，使用 M()，但如果它返回 null 就使用 ""。 - Eric Lippert

Answer 1

来自MSDN：

在字符串连接操作中，C#编译器将null字符串视为空字符串。

即使xyz是null，在其上调用+=运算符（它被转换为对+运算符 (*) 的调用）也不会抛出NullReferenceException，因为它是一个静态方法。伪代码如下：

xyz = String.+(null, null);

实现将把这个解释为如果它是

xyz = String.+("", "");

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(*) C#规范第§7.17.2节:

形如 x op= y 的操作被处理时，会像写成 x op y 一样应用二元运算符重载解析 (§7.3.4)。

- dcastro

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值得注意的是，操作符是静态方法而非实例方法。 - Daniel A. White

@DanielA.White 已添加一条注释，如建议所示。 - dcastro

Answer 2

当你使用+=运算符时，实际上是在调用string.Concat方法，如文档所述：

该方法将str0和str1连接起来；它不会添加任何分隔符。 空字符串将替换任何null参数。

事实上，这段代码：

string xyz = null;
xyz += xyz;

将会被编译为：

IL_0000:  ldnull      
IL_0001:  stloc.0     // xyz
IL_0002:  ldloc.0     // xyz
IL_0003:  ldloc.0     // xyz
IL_0004:  call        System.String.Concat
IL_0009:  stloc.0     // xyz

- Alberto

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要点：实际上，编译器会在极少数情况下省略对String.Concat的调用。 - Eric Lippert

Answer 3

如上所述，原因在于连接 null 被视为连接空字符串。

值得考虑的是这种行为的用处。

通常情况下，在二元运算符中有一个操作数是 null 时，我们可以做两件明智的事情：

1. 结果是 null。
2. 该操作无效，我们只剩下另一个操作数。

例如，((int?)null) + 3 的结果应该是 null，一般来说这将是最有用的结果，或者我们有意识地防范空值情况（也就是说，我们会添加代码以显式捕获 null 情况）。

但有两个原因不这样做字符串连接。

第一个是要考虑到，由于连接的含义不是算术计算，而是将两个东西粘在一起，那么将 null 粘在某个东西的开头或结尾的最合理结果是什么？很容易说明应该什么都不做，而不是返回 null。

第二个原因是，在实际应用中，当 a + b + c + d 用于字符串时，如果任何一个操作数为 null，我们想要其返回 null 的情况比不想要的情况少得多。

因此，在连接中将 null 视为空字符串是有意义的。由此推断，(string)null + (string)null 的结果是 ""，是因为我们没有特殊情况来连接两个 null。

虽然可以添加这种特殊情况，但这样一来，x + "" == x + null 这个属性将不再成立，这可能会导致一些奇怪的情况。

- Jon Hanna

Answer 4

try this...

static void TestNullFunc(string abc)
{
    if (string.IsNullOrEmpty( abc))
    {
        Console.WriteLine("meow THERE ! ");
    }
    else
    {
        Console.WriteLine("No Meow ");
    }
}

- Amit Tiwari

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这个解决方案没有问题，但我要指出它使用的内存比在这里发布的其他解决方案（string.IsNullOrEmpty(abc)）更多。 - AStopher

“IsNullOrEmpty(abc)”只是“abc == null || abc.Length == 0”的快捷方式，而且很小， JIT编译器会把它内联。那么它会如何使用更多的内存？ - Tseng

据一位C#程序员朋友称，任何string函数都会使用更多的内存。这个说法是错误的/无效的吗？ - AStopher

@zyboxenterprises 是的，这是错误的。IsNullOrEmpty 方法调用时没有额外的内存分配。正如 Tseng 所说，该方法可能会被内联，因此在性能方面甚至不会有任何区别。你的朋友可能是指，在某些罕见情况下（例如性能关键的应用程序），你可以比使用某些字符串方法更好地完成某项任务，例如原地解析字符串而不是使用 Split 等方法。请参阅 Joe Duffy - Beware the string。 - dcastro

@zyboxenterprises 但即使如此也有争议（请参见evildictaitor在这里的帖子http://channel9.msdn.com/Forums/Coffeehouse/Joe-Duffy--a-managed-system--beat-the-pants-off-all-the-popular-native-programming-environments/d78ab9e23cf741ca9f1ca10f010b4121）。 - dcastro

Answer 5

这是因为运算符+=会将Null添加到空字符串中。

所以，编译器将空字符串添加到现有的字符串对象中。

因此，它是空的而不是null。

- Gokul E

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我很肯定它会将空字符串加到空字符串中。 - Cruncher

Answer 6

C#从Java中借鉴了它的+运算符的行为。如果+的任一操作数是字符串，则+运算符将调用String.Concat，该方法接受类型Object并连接传递给它的每个非空对象的ToString结果。忽略null引用只是String.Concat操作数不被视为“字符串”的方式的一小部分；这种行为更为明显的一个方面是，不是字符串的类型都会调用它们的ToString方法，无论它们是否本来可以被隐式转换为string。

- supercat