为什么GetType返回System.Int32而不是Nullable<Int32>？

Question

为什么这段代码的输出是System.Int32而不是Nullable<Int32>？

int? x = 5;
Console.WriteLine(x.GetType());

- Arsen Mkrtchyan

Answer 1

GetType() 是 object 的一个方法。
要调用它，必须将 Nullable<T> 结构体装箱。

您可以在 IL 代码中看到这一点：

//int? x = 5;
IL_0000:  ldloca.s    00 
IL_0002:  ldc.i4.5    
IL_0003:  call        System.Nullable<System.Int32>..ctor

//Console.WriteLine(x.GetType());
IL_0008:  ldloc.0     
IL_0009:  box         System.Nullable<System.Int32>
IL_000E:  callvirt    System.Object.GetType
IL_0013:  call        System.Console.WriteLine

可空类型在CLR中被特殊对待；不可能有可空类型的装箱实例。相反，装箱可空类型将导致空引用（如果HasValue为false），或者装箱值（如果存在值）。

因此，box System.Nullable<System.Int32>指令的结果是装箱的Int32，而不是装箱的Nullable<Int32>。

因此，GetType()永远不可能返回Nullable<T>。

为了更清楚地看到这一点，请看下面的代码：

static void Main()
{
    int? x = 5;
    PrintType(x);   
}
static void PrintType<T>(T val) {
    Console.WriteLine("Compile-time type: " + typeof(T));
    Console.WriteLine("Run-time type: " + val.GetType());
}

这会打印出来：

编译时类型：System.Nullable`1[System.Int32]
运行时类型：System.Int32

- SLaks

Answer 2

GetType()不是虚拟的，因此仅在object上定义。因此，要进行调用，必须首先将Nullable<Int32>封箱。但是，Nullables具有特殊的封箱规则，因此仅封箱Int32值，并报告该类型。

- dlev

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是否有特定的原因，为什么 Nullable<T>（以及其他结构）不应该定义自己的 GetType 方法来遮蔽 Object 的方法？如果 Foo 是值类型，那么 Foo.GetType() 需要创建一个新的堆对象来存储 Foo 的装箱内容，而实际上这个内容将被忽略，这似乎非常愚蠢。难道只是将 Foo.GetType() 遮蔽为一个简单返回适当 Type 对象的方法不更有效率吗？ - supercat

@supercat 我不确定我有资格回答那个问题。我会说的一件事是，可为空的结构在很多方面都很奇怪，这归因于它们实际上是事后添加的，而不是从开始就纳入语言中。总的来说，我想这个观点仍然成立，因为你需要将 int 变量装箱才能调用 GetType()。由于这种情况下可能涉及到的类型始终会被加载，因此这可能是一种空间/文档一致性的让步。也许 Eric Lippert 可以提供更多的信息。 - dlev

GetType() 对于 sealed 类型来说并没有太多意义，因为你可以直接使用 typeof()。像所有的 struct 一样，Nullable<T> 是隐式地被封闭的。如果调用 GetType() 并不是很有意义，当然，如果没有任何理由不这样做，它会正常运行，但是请不要期望过多的优化工作。 - user743382

@hvd：泛型的存在意味着有很多类型实际上是sealed（密封的），但使用它们的代码在静态上不知道它们是sealed。然而，在我写完之前的问题后，我想出了GetType按其方式工作的原因：CLR中每个声明的值类型实际上代表两种类型：未装箱的值类型和装箱堆类型。前一种类型仅用于描述存储位置，后者用于对象实例。存储在值类型存储位置中的东西只是位的组合，不属于类型系统。 - supercat

Answer 3

您不能 box 一个可空对象。

您可以像这样处理：

public static Type GetCompilerType<T>(this T @object)
{
  return typeof (T);
}

int? x = 5;
Console.WriteLine(x.GetCompilerType());
// prints:
// System.Nullable`1[System.Int32]

- agent-j

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标识符未找到；'object' 是一个关键字。 - SLaks

@slaks，谢谢...忘记修复了。 - agent-j

Answer 4

因为 "5" 的类型是 int。

如果您想检测一个类型是否可为空，并获取其基础类型，请使用类似以下的代码：

public static Type GetActualType(Type type, out bool isNullable)
{
    Type ult = Nullable.GetUnderlyingType(type);
    if (ult != null)
    {
        isNullable = true;
        return ult;
     }
     isNullable = false;
     return type;
}

- Ed Bayiates

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那不正确，SLaks。请看这里的文档：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.nullable.getunderlyingtype.aspx，其中写道：“返回值类型：System.Type如果nullableType参数是一个封闭的泛型可空类型，则为nullableType参数的类型参数；否则为null。” - Ed Bayiates

你是对的，我记错了。然而，这并没有回答问题。x确实是一个int?。 - SLaks

是的，但它在一个 int? 变量中。你看到 int 的原因是 int? 被装箱为 int。 - SLaks

Slaks，我觉得我们的意思是一样的。你只是表达得更完整，但你原始评论中关于Nullable.GetUnderlyingType的描述也带有不必要的攻击性。 - Ed Bayiates