为什么不能在可空类型中使用 && 和 || 运算符？

Question

可能重复：AND operation cannot be applied between nullable bools. 我希望它的行为类似于+或*。因此，如果操作数中有任何一个为null，则应返回null，但是如果在&&或||中使用它，则编译器会发出警告。为什么？

举个例子：

//this compiles
int? x = null;
int? y = null;
var z = x*y;

// this doesn't compile
bool? x = null;
bool? y = null;
if(x && y)
    ....

- newman

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你能提供一些失败的示例代码吗？ 我不确定我理解你指的是什么。 - Karl Nicoll

如果任何操作数为null，则应返回null：&&和||运算符属于布尔类型，因此始终返回布尔结果。如果您使用可空类型，只需使用myNullable.HasValue && ...。 - Dirk Vollmar

可能是重复的问题：无法在可空布尔值之间应用AND操作。请参见Eric Lippert的优秀答案和他提供的示例。 - Dirk Vollmar

抱歉重复了。我现在明白为什么它在本质上不受支持，尽管在某些情况下可能是有道理的。 - newman

Answer 1

如果返回null，那么您就无法满足布尔需求。

|| &&

基本上，这将允许在if语句中使用除bool（具体而言是null）以外的值，这会导致未定义行为，因为if语句要求布尔表达式。

有趣的是，这是Java和C#之间的差异之一。Java也要求if语句中使用布尔值，但它们允许其版本的bool?（Nullable<bool>或Java中的Boolean）可以是null。这会导致运行时出现意外的NullPointerException，而C#通过此要求避免了这种情况。

- pickypg

Answer 2

可能是因为&&和||是短路运算符。你可以在bool?中使用&和|，我相信你会得到三值逻辑 - null被视为"未知"。所以false&null是false，但true&null是null。这已经很令人困惑了，不要再加入短路运算符了！面对null值，短路运算可能实际上并没有什么用处。

编辑-考虑后，短路运算对于三值逻辑仍然有意义。左边为false的逻辑AND将始终计算为false，即使右边是null。左边为true的逻辑OR将始终计算为true，即使右边是null。我想这是那些"不值得实现"功能之一。有时需要短路布尔逻辑。有时需要三值布尔逻辑。但是两者很少重叠。

- Weeble

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+1 不知道 ¦ 和 & 是否被实现为布尔类型？ - Danny Varod

短路可空布尔值的问题在于，如果你有（null && M()），你该怎么办？你要评估M()还是不评估？请记住，null可能意味着“存在一个真值，但我现在不知道它是什么”。如果左侧为true，则M()可能具有应该被评估的副作用，但我们不知道它是否为true。编译器不会为您做出“我不知道”应该被视为“false”的决定 - 如果事实证明它应该是true呢？ - Eric Lippert

啊，谢谢。我认为这是不同的心智模型。在我的脑海中，我认为三值逻辑AND有两个输入和一个输出，有一个九项真值表，然后将短路视为过程：“从左到右评估输入表达式，直到输出明确”，到这一点上，我只是认为null是另一个值 - 我并没有将其视为特殊的超级位置。当您将“a && b”视为“评估a，如果为false，则返回false，否则评估并返回b”时，它就更有意义了。 - Weeble

Answer 3

即使 (x && y) 是可能的，结果也将是 bool? 而不是 bool。if () 只适用于 bool。

请尝试使用 if (((bool)(x ?? false)) && (bool)(y ?? false))。

或者更好的方法是遵循 weebles 的答案：

如果 (x & y == true)。

- Danny Varod

Answer 4

可空类型实际上是对象。当您将可空运算符“？”应用于值类型（例如bool）时，它变成了对一个对象的引用，该对象保存“null”或基础值类型的值。

考虑以下情况：

bool? isActive;

这实际上变成了：

Nullable<bool> isActive;

值类型实际上成为一个对象实例，因此不像常规值类型那样参与布尔表达式。

更多信息：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/1t3y8s4s.aspx

- jscharf

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完全错误。Nullable<T>是一个结构体；没有装箱操作涉及到。 - SLaks

-1，您使用的术语令人困惑。Nullable<T>是一个结构体，因此可空类型是值类型，因此您没有对可空类型的引用。 - Dirk Vollmar

谢谢大家的负评，但是事实上，对于非空类型，Nullable<T> 确实会进行装箱操作。此外，Nullable<T> 是从 Object 类派生的。 - jscharf

@jscharf：从Object派生并不意味着该类型需要装箱。实际上，结构体、枚举和任何值类型都继承自Object。 - Quan Mai

从技术上讲，不完全是这样的。它们在被装箱后才会这样。非空 Nullable 的最终结果仍然以 Object 的形式存储在堆上，这就是为什么它不能隐式用于布尔表达式的原因，这也是我的观点。 - jscharf

@jscharf：这个问题与拳击无关。当然，可空值类型（如果它们是非空的，则作为基础非可空值类型）可以被装箱，但这与&&和||仅定义在bool上没有任何关系。 - Dirk Vollmar