C#泛型中的void是什么意思？

Question

我有一个通用的方法，它接收一个请求并提供一个响应。

public Tres DoSomething<Tres, Treq>(Tres response, Treq request)
{/*stuff*/}

但我并不总是想要我的请求得到响应，我也不总想提供请求数据来获取响应。我也不希望必须复制并完整粘贴方法以进行微小修改。我希望能够这样做：

public Tre DoSomething<Tres>(Tres response)
{
    return DoSomething<Tres, void>(response, null);
}

这种做法可行吗？似乎明确使用void不起作用，但我希望找到类似的东西。

- directedition

---

为什么不直接使用System.Object并在DoSomething（Tres response，Treq request）中进行空值检查呢？ - James

请注意，您不需要使用返回值。您可以像调用过程一样调用函数。例如：DoSomething(x); 而不是 y = DoSomething(x); - Olivier Jacot-Descombes

我认为您想说的是，“请注意，您不需要使用返回值。” @OlivierJacot-Descombes - zanedp

Answer 1

您不能使用void，但可以使用object：这会带来一些不便，因为您原本的void函数现在需要返回null，但如果能统一您的代码，这应该是一个小代价。

无法使用void作为返回类型，至少部分地导致了泛型委托Func<...>和Action<...>之间的分裂：如果可以返回void，所有的 Action<X,Y,Z>都可以变成简单的 Func<X,Y,Z,void>。不幸的是，这是不可能的。

- Sergey Kalinichenko

---

他仍然可以从那些原本应该返回void的方法中返回void，使用return System.Runtime.Serialization.FormatterServices.GetUninitializedObject(typeof(void));。不过这将会是一个装箱后的void。 - Jeppe Stig Nielsen

随着 C# 支持更多函数式编程特性，你可以看一下 Unit，它代表了函数式编程中的 void。使用它是有充分理由的。在同样基于 .NET 的 F# 中，我们内建了 unit。 - joe

@joe 在这种情况下，我的做法是在需要的地方添加 public readonly struct Nothing {}。 - Dai

Answer 2

很遗憾，不是这样的。如果void是一个“真正”的类型（例如F#中的unit），在许多方面生活会变得简单得多。特别是，我们就不需要同时使用Func<T>和Action<T>系列了——只需要Func<void>代替Action，Func<T, void>代替Action<T>等。

这也会使异步操作更加简单——根本不需要非泛型的Task类型——我们只需要Task<void>。

不幸的是，C#或.NET类型系统并不是这样工作的...

- Jon Skeet

---

很遗憾，C＃或.NET类型系统不是这样工作的。你让我满怀希望，可能最终事情会变成那样。你的最后一点是否意味着我们不太可能让事情变得那样？ - Dave Cousineau

我怀疑不会 - 在这个时候进行这样的变化会是一个相当大的改变。 - Jon Skeet

@stannius：不，我认为这更多是一种不便，而不是导致代码错误的东西。 - Jon Skeet

使用单元引用类型来表示“void”是否比空值类型更有优势？对我来说，空值类型似乎更合适，它不包含任何值且不占用空间。我想知道为什么没有像这样实现void。从堆栈中弹出或不弹出它并没有什么区别（在本机代码中是这样，在IL中可能会有所不同）。 - Ondrej Petrzilka

@Ondrej：我以前尝试过使用空结构体，但在CLR中它最终并不是空的...当然可以特殊处理。除此之外，我不知道我会建议哪个；我没有仔细考虑过。 - Jon Skeet

Answer 3

以下是您可以做的事情。如@JohnSkeet所说，C＃中没有单位类型，因此请自己创建！

public sealed class ThankYou {
   private ThankYou() { }
   private readonly static ThankYou bye = new ThankYou();
   public static ThankYou Bye { get { return bye; } }
}

现在你可以始终使用 Func<..., ThankYou> 代替 Action<...>

public ThankYou MethodWithNoResult() {
   /* do things */
   return ThankYou.Bye;
}

或者使用Rx团队已经制作好的东西：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.reactive.unit%28v=VS.103%29.aspx

- Trident D'Gao

---

System.Reactive.Unit是一个不错的建议。截至2016年11月，如果您只使用Unit类而没有使用其他Reactive框架的内容，那么使用NuGet包管理器Install-Package System.Reactive.Core可以获得尽可能小的Reactive框架部分。 - DannyMeister

将"ThankYou"改名为"KThx"，这会是一个赢家。 ^_^ Kthx.Bye; - LexH

只是为了确认我没有漏掉什么...Bye getter在这里与直接访问相比并没有添加任何重要的内容，对吗？ - Andrew

@Andrew，您不需要拜拜getter（bye getter），除非您想遵循C#编码的精神，即不应该暴露裸字段。 - Trident D'Gao

您还可以从返回谢谢的方法中返回 null!，以节省一个字节的内存，如果您需要它。 - dimitar.bogdanov

Answer 4

您可以像其他人建议的那样简单地使用Object，或者像我看到有些人使用的Int32。使用Int32会引入一个“虚拟”数字（使用0），但至少您不能将任何大型和奇异的对象放入Int32引用（结构是密封的）。

您还可以编写自己的“void”类型：

public sealed class MyVoid
{
  MyVoid()
  {
    throw new InvalidOperationException("Don't instantiate MyVoid.");
  }
}

MyVoid引用是允许的（它不是静态类），但只能为null。实例构造函数是私有的（如果有人尝试通过反射调用此私有构造函数，将向他们抛出异常）。

---

自从值元组被引入（2017年，.NET 4.7），使用结构体ValueTuple（0元组，非泛型变量）代替这样的MyVoid可能更自然。它的实例有一个返回"()"的ToString()，所以看起来像一个零元组。在当前版本的C＃中，您不能在代码中使用()令牌来获取实例。您可以使用default(ValueTuple)或default（当类型可以从上下文中推断出时）。

- Jeppe Stig Nielsen

---

另一个名称是空对象模式（设计模式）。 - Aelphaeis

@Aelphaeis 这个概念与空对象模式有些不同。这里的重点只是拥有某种类型能够用于泛型。空对象模式的目标是避免编写返回 null 表示特殊情况的方法，而是返回一个具有适当默认行为的实际对象。 - Andrew Palmer

Answer 5

我喜欢Aleksey Bykov提出的想法，但是它可以更简化些。

public sealed class Nothing {
    public static Nothing AtAll { get { return null; } }
}

我认为没有明显的理由，为什么Nothing.AtAll不能只是给出null。

对于类型化类来说，与Jeppe Stig Nielsen提出的相同想法也非常适用。

例如，如果该类型仅用于描述作为参数传递给某个方法的过程/函数的参数，并且它本身不带任何参数。

（您仍然需要创建一个虚拟包装器或允许可选的“Nothing”。但是，在我看来，使用myClass<Nothing>的类使用看起来很好）

void myProcWithNoArguments(Nothing Dummy){
     myProcWithNoArguments(){
}

或者

void myProcWithNoArguments(Nothing Dummy=null){
    ...
}

- Eske Rahn

---

值 null 具有缺失或不存在 对象 的含义。仅有一个值的 Nothing 意味着它永远不会像其他任何东西一样。 - LexH

这是一个好主意，但我同意@LexieHankins的观点。我认为更好的做法是将“什么都没有”作为类Nothing的唯一实例存储在私有静态字段中，并添加一个私有构造函数。虽然null仍然可能存在，但这个问题将会得到解决，希望在C# 8中能够解决。 - Kirk Woll

从学术上讲，我确实理解这种区别，但只有在非常特殊的情况下才会有所区别。（比如一个通用可空类型的函数，其中返回值“null”被用作特殊标记，例如某种错误标记） - Eske Rahn

Answer 6

void作为一种类型，只能作为方法的返回类型。

无论如何都不能逾越这个void的限制。

- Oded

Answer 7

我目前所做的是创建带有私有构造函数的自定义封闭类型。这比在构造函数中抛出异常更好，因为您不必等到运行时才能发现情况不正确。与返回静态实例相比，它略微更好，因为您甚至不必分配一次。它略微优于返回静态 null，因为在调用方面上不那么冗长。调用者唯一能做的就是提供 null。

public sealed class Void {
    private Void() { }
}

public sealed class None {
    private None() { }
}

- Gru