C#空值合并运算符返回null

Question

最近我的同事给我展示了一段代码，但它并没有正常工作：

public class SomeClass
{
    private IList<Category> _categories;

    public void SetCategories()
    {
        _categories = GetCategories() ?? new List<Category>();
        DoSomethingElse();
    }

    public IList<Category> GetCategories()
    {
        return RetrieveCategories().Select(Something).ToList();
    }
}

(我知道这个操作符是多余的，因为linq ToList将始终返回一个列表，但这就是代码的设置方式)。

问题在于_categories为空。在调试器中，在_categories = GetCategories() ?? new List<Category>()上设置断点，然后跳到DoSomethingElse()时，_categories仍将为空。

直接将_categories设置为GetCategories()可以正常工作。 将??拆分为完整的if语句也可以正常工作。空合并运算符不行。

这是一个ASP.NET应用程序，因此可能有不同的线程干扰，但它在他的计算机上，只有他连接在浏览器中。 _cateogories不是静态或其他任何东西。

我想知道的是，这怎么可能发生？

编辑:

只是为了增加奇异性，_categories从未在该函数之外的任何地方设置（除了初始化类）。

确切的代码如下：

public class CategoryListControl
{
    private ICategoryRepository _repo;
    private IList<Category> _categories;

    public override string Render(/* args */)
    {
        _repo = ServiceLocator.Get<ICategoryRepository>();
        Category category = _repo.FindByUrl(url);
        _categories = _repo.GetChildren(category) ?? new List<Category>();
        Render(/* Some other rendering stuff */);
    }
}

public class CategoryRepository : ICategoryRepository
{
    private static IList<Category> _categories;

    public IList<Category> GetChildren(Category parent)
    {
        return _categories.Where(c => c.Parent == parent).ToList<Category>();
    }
}

即使GetChildren返回null，CategoryListControl._categories也绝对不应该为null。GetChildren也永远不应该因为IEnumerable.ToList()返回null。

编辑2：

尝试@smartcaveman的代码后，我发现了这个问题:

Category category = _repo.FindByUrl(url);

_categories = _repo.GetChildren(category) ?? new List<Category>();

_skins = skin; // When the debugger is here, _categories is null

Renderer.Render(output, _skins.Content, WriteContent); // When the debugger is here, _categories is fine.

同时，当测试if(_categories == null) throw new Exception()时，如果在if语句中_categories为空，那么跳过异常不会被抛出。

所以，看起来这是一个调试器的bug。

- Snea

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这里有趣的部分是GetCategories()无论如何都不能返回null。因此，合并运算符也没有用处。 - Pieter van Ginkel

@Pieter：是的，他知道。 - BoltClock

你确定在调用 ServiceLocator 时获取到了具体实现吗？只是确认一下，因为这是有时候容易被忽略的事情之一（就像在 Release 模式下尝试设置断点 :))。 - Skurmedel

@Skurmedel，我们能够在调试器中进入它，所以我相信是这样的。 - Snea

既然这是两年前的事了，你可能不记得了，但是你是否碰巧是在使用 ReSharper 单元测试运行器来运行代码？我刚遇到了非常相似的情况，再次出现了空合并操作符的问题，甚至可以修复代码，然后再次崩溃。之后我退出了 VS 并在 StackOverflow 上发布了帖子，但是之后我就无法再现这个问题了。请参见 https://dev59.com/B2Ik5IYBdhLWcg3wWtBz - Tim Long

Answer 1

这可能是调试器问题，而不是代码的问题。尝试在使用合并运算符的语句后打印值或进行空值检查。

- Tim H

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我认为程序一开始应该是抛出了 NullReferenceException 异常，这导致他附加了调试器并看到了问题。虽然我认为这仍然是可能的。 - Snea

我猜我错认为抛出了NullReferenceException。检查null将返回该值不为null，即使调试器直接位于if语句上时，它显示_categories为空。 - Snea

Answer 2

空值合并运算符并没有出现问题。我经常使用类似的方式，并且非常成功。可能是其他问题导致了错误。

- Greg D

Answer 3

如果你确信这是线程问题，那么请使用 lock 关键字。我相信这样应该可以解决。

public class SomeClass
{
    private IList<Category> _categories;

    public void SetCategories()
    {
        lock(this) 
        {
          _categories = GetCategories() ?? new List<Category>();
          DoSomethingElse();
        }
    }

    public IList<Category> GetCategories()
    {
        return RetrieveCategories().Select(Something).ToList();
    }
}

- AbrahamJP

Answer 4

(1) 在错误出现之前，DoSomethingElse() 可能会将 _categories 字段设置为 null。测试的方法是将 _categories 字段设置为只读。如果这是错误原因，则会收到编译器错误，指出只读字段不能用作赋值目标。
(2) _categories 字段是通过不同线程中的某些其他函数进行设置的。无论哪种方式，以下操作应该可以解决您的问题，或者至少让问题变得清晰明了。

public class SomeClass
{
    private static readonly object CategoryListLock = new object();
    private readonly List<Category> _categories = new List<Category>();
    private bool _loaded = false;

    public void SetCategories()
    {
        if(!_loaded)
        {
            lock(CategoryListLock)
            {
                if(!_loaded)
                {
                    _categories.AddRange(GetCategories());
                    _loaded = true;
                }
            }
        }
        DoSomethingElse();
    }

    public IList<Category> GetCategories()
    {
        return RetrieveCategories().Select(Something).ToList();
    }
}

在看到您的编辑后，似乎您有两个不同的字段是 IList<Category> _categories。在 CategoryListControl 中的 _categories 字段为空并不合理，但根据您发布的内容，CategoryRepository 类中的静态 _categories 应该为空。也许您对引发错误的字段感到困惑。我知道该行代码是在 CategoryListControl 中调用的，因此您的错误将说它在 CategoryListControl 类中，但实际异常可能来自 GetChildren() 方法，该方法试图从空列表中创建子列表。由于这些字段具有相同的名称，很容易混淆。通过将 CategoryRepository 中的 _categories 字段设置为只读初始化字段来测试这一点。

即使 CategoryRepository 中的 _categories 字段并不总是为空，它也可能受到我解释如何修复 Control 类的任何线程问题的影响。

为确保您正在调试正确的 _categories 字段，请尝试以下操作。

    _categories = GetCategories() ?? new List<Category>();
    if(_categories == null){
          throw new Exception("WTF???");
     }
    DoSomethingElse();

如果你没有收到"WTF???"的异常，那么你就知道错误的源头在其他地方。

关于Linq扩展：无论是Where()还是ToList()都不会返回null。如果任何参数为null，这两种方法都会抛出ArgumentNullException异常。我用反射检查了一下。

请告诉我们你得到了什么结果。我现在也很好奇。

- smartcaveman

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不幸的是，_categories 只能从该函数中设置。 - Snea

@smartcaveman，我非常确定是CategoryListControl中的_categories，并且由于此原因引发了异常。在调试器中，我们可以在没有异常的情况下跨越空合并运算符行，而在下一行CategoryListControl._categories为空。如果CategoryRepository._cateogries为空，那么Where()中的空合并运算符行将抛出异常，因为输入不能为空。无论如何，GetCategories中的ToList都不会返回null，对吧？ - Snea

@smartcaveman，检查一下修改。尝试你的代码似乎表明存在调试器问题。我接受了Tim H的答案，因为从技术上讲，我认为这就是问题所在，但如果可以的话，我也会接受你的答案。谢谢。 - Snea

Visual Studio 2010 连接到 w3wp.exe (iis7)。 - Snea

Answer 5

尝试进行全新的构建。转到“Build”菜单，然后选择“Clean”，再重新进行调试。代码本身没有问题。

- Chris Shain

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这可能是因为过期的二进制文件导致的吗？+1 - Pieter van Ginkel

可以实现，但我们已经将代码更改为手动if语句，这样做起作用了，然后再改回来，结果它又停止工作了。过时的二进制文件难道不会让调试器抱怨源代码不同吗？我今天会看看是否能够再次复现这个问题。 - Snea

那么这就不是过时的二进制文件了。我猜你发布的代码是一个简化版 - 还有其他我们需要看到的东西吗？ - Chris Shain

@Christ Shain，已经使用实际代码进行了编辑 - 但我仍然不明白它如何影响_categories为空。 - Snea

尝试这样做...将_categories设置为属性，在setter中，使用console.writeline或其他日志记录方式，查找何时设置它，在哪个线程上等。如果您正确地进行调试，则唯一可能的答案是另一个线程正在更新其值。 - Chris Shain

Answer 6

这可能是因为您已经开启了优化 - 在这种情况下，赋值操作可能会被延迟，直到编译器可以证明这样做不会改变结果。当然，在调试器中看起来很奇怪，但这是完全正常的。

- Eamon Nerbonne