C# 空合併操作符（??）不可重載？其實有黑科技可以間接重載！

2020 年 2 月 10 日
筆記

C# 空合併操作符（??）不可重載？其實有黑科技可以間接重載！

發佈於 2018-09-15 14:59 更新於 2018-12-14 01:54

?? 操作符叫做 null-coalescing operator，即 null 合併運算符。如果此運算符的左操作數不為 null，則此運算符將返回左操作數；否則返回右操作數。

在微軟的官方 C# 文檔中，此操作符被定義為不可重載。不過我們有方法可以間接實現這樣的重載。

運算符重載

你可以閱讀 C# 中那些可以被重載的操作符，以及使用它們的那些喪心病狂的語法糖了解 C# 中提供的所有可以重載的操作符。在此文中，?? 被明確定義為不可重載。

你更可以在微軟官方文檔中找到這樣的說法：

=, ., ?:, ??, ->, =>, f(x), as, checked, unchecked, default, delegate, is, new, sizeof, typeof These operators cannot be overloaded. 這些運算符無法進行重載。

編寫 NullableString 的 ?? 重載

我們先寫一個空殼子。連構造函數都是 private 的，這個類當然幾乎不可用啦。

特別注意，我們的 Walterlv.NullableString 用的是 struct 類型，這樣能與 Nullable<T> 的用法上接近。也就是說，我們可以確保其值實際上永不為 null。

namespace Walterlv  {      public struct NullableString      {          private readonly string _value;            private NullableString(string value)          {              _value = value;          }      }  }

現在我們挑戰一下官方說好了不能重載的 ?? 重載（作死）：

▲ 試著重載 ??

很明顯，既不是可重載的一員運算符也不是可重載的二元運算符。

現在我們試試隱式轉換：

public static implicit operator NullableString(string value)  {      return new NullableString(value);  }    public static implicit operator string(NullableString nullableString)  {      return nullableString._value;  }

然而這樣的寫法實際上並無實際用途。

但是，我們可以在 NullableString 後面加上 ?：

public static implicit operator NullableString?(string value)  {      return string.IsNullOrEmpty(value) ? (NullableString?) null : new NullableString(value);  }    public static implicit operator string(NullableString? nullableString)  {      return nullableString?.ToString() ?? string.Empty;  }

也就是說，C# 竟然允許隱式轉換的時候，參數和返回值都不是此類型。當然，實際上這隻對 Nullable<T> 生效，如果你試圖寫別的類型，是不可以的。

為了方便，我們重寫一下 ToString()，部分場景下可以代替隱式轉換，少寫一些程式碼。

public override string ToString()  {      return string.IsNullOrEmpty(_value) ? string.Empty : _value;  }

於是，我們的 NullableString 類型的完整程式碼如下：

namespace Walterlv  {      public readonly struct NullableString      {          private readonly string _value;            private NullableString(string value)          {              _value = value;          }            public static implicit operator NullableString?(string value)          {              return string.IsNullOrEmpty(value) ? (NullableString?) null : new NullableString(value);          }            public static implicit operator string(NullableString? nullableString)          {              return nullableString?.ToString() ?? string.Empty;          }            public override string ToString()          {              return string.IsNullOrEmpty(_value) ? string.Empty : _value;          }      }  }

注釋就你自己添加吧。

一些注意事項

這裡有一些好玩的事情需要分享。比如我們寫出如下程式碼：

NullableString? value = "";  var value0 = value?.ToString();  var value1 = value.ToString();

你覺得 value0 和 value1 分別會得到什麼呢？

呃……

value0 得到 null，而 value1 得到 ""。

另外，如果你將一開始的初始值設為 null，那又可以得到什麼結果呢？

NullableString? value = null;  var value0 = value?.ToString();  var value1 = value.ToString();

一樣的，value0 得到 null，而 value1 得到 ""。

另外，你可以從 null 強轉出你需要的類：

var value = (NullableString?) null;

本文會經常更新，請閱讀原文： https://blog.walterlv.com/post/overload-null-coalescing-operator-in-csharp.html ，以避免陳舊錯誤知識的誤導，同時有更好的閱讀體驗。

本作品採用知識共享署名-非商業性使用-相同方式共享 4.0 國際許可協議進行許可。歡迎轉載、使用、重新發布，但務必保留文章署名呂毅（包含鏈接： https://blog.walterlv.com ），不得用於商業目的，基於本文修改後的作品務必以相同的許可發布。如有任何疑問，請與我聯繫 ([email protected]) 。