“is not null”和“!= null”有什么区别？

Question

随着C# 9.0的发布，引入了否定的空值常量模式。

模式匹配的文档说明如下：

从C# 9.0开始，您可以使用否定的空值常量模式来检查非空值，如以下示例所示：

if (e is not null)
{
    // ...
}

除了语法之外，“e is not null”和“e != null”之间是否有任何区别？

- Pawel

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“常量模式”：编译器保证不会调用任何用户重载的相等运算符 == … - Damien_The_Unbeliever

有趣的是，你复制到问题中的文本，就在你要寻找答案的那一行下面。 - TheGeneral

哈哈！找到答案了 :) 谢谢，我没注意到。 - Pawel

基本上，编译器会将其转换为(object)e!= null，以确保不涉及任何烦人的重载相等运算符。 - TheGeneral

“讨厌的重载等号运算符” 这就是我们应该称呼它们的。总是这样。 - Fildor

离题：为什么人们讨厌问题，但喜欢答案？ - Pawel

Answer 1

e != null和e is not null之间的主要区别在于编译器执行比较的方式。

Microsoft: "当评估表达式x是否为null时，编译器保证不会调用任何用户重载的等号运算符==。"

底线：如果您正在编写不希望依赖于某人的!=和==运算符实现的代码，请使用is null和is not null，因为它更安全。

请参见以下示例：

public class TestObject
{
  public string Test { get; set; }

  // attempt to allow TestObject to be testable against a string
  public static bool operator ==(TestObject a, object b)
  {
    if(b == null)
      return false;
    
    if(b is string)
      return a.Test == (string)b;

    if(b is TestObject)
      return a.Test == ((TestObject)b).Test;

    return false;
  }

  public static bool operator !=(TestObject a, object b)
  {
    if(b == null)
      return false;
    
    if(b is string)
      return a.Test != (string)b;

    if(b is TestObject)
      return a.Test != ((TestObject)b).Test;

    return false;
  }
}

如果您有需要确保对象不为空的代码，使用 is not null 与 TestObject 搭配会比使用 != null 更好，因为==/!= 运算符的重载有点奇怪。

控制台示例1：

TestObject e = null;

if(e == null)
  Console.WriteLine("e == null");

if(e is null)
  Console.WriteLine("e is null");

输出：e 为空

控制台示例2：

TestObject e = new TestObject();

if(e != null)
  Console.WriteLine("e != null");

if(e is not null)
  Console.WriteLine("e is not null");

输出：e 不为 null

由于没有正确实现任何重载运算符，因此控制台从不输出 e == null 或 e != null。

- Kyle B

Answer 2

除了语法之外，唯一的区别是编译器保证在使用is not null代替!= null（或is null代替== null）时不会调用用户重载的运算符。

来自运算符重载：

用户定义的类型可以重载预定义的 C# 运算符。也就是说，如果一个或两个操作数是该类型，则该类型可以提供操作的自定义实现。可重载运算符部分显示了哪些 C# 运算符可以被重载。

- mamen

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请问您能否详细解释一下“用户重载运算符”是什么意思？ - Lukas

在C#中，您可以重载运算符以更改它们的默认处理方式。有关更多信息，请参阅运算符重载的官方文档。 - mamen

这不是唯一的区别——编译器不允许在处理结构时使用x is null或x is not null，它会发出错误：CS0037: Cannot convert null to '<your type>' because it is a non-nullable value type，但它会让你使用x == null或x != null（带有警告-* CS0472: The result of the expression is always 'false' since a value of type '<your type>' is never equal to 'null'*）。 - Zohar Peled

似乎 structs 是一个特殊情况，无法使用 is null 和 is not null 模式。但这不是问题所在。如果 OP 因 is not null 而出现错误，则问题将会是另外一个。然而，如果您希望的话，您可以编辑我的答案并添加此特殊情况作为信息。 - mamen

@Vqf5mG96cSTT 你错了。 - undefined