可空类型是 System.Nullable 结构的实例。可空类型可以表示其基础值类型正常范围内的值，再加上一个 null 值。例如，Nullable<Int32>，读作“可空的 Int32”，可以被赋值为 -2147483648 到 2147483647 之间的任意值，也可以被赋值为 null 值。Nullable<bool> 可以被赋值为 true 或 false，或 null。在处理数据库和其他包含可能未赋值的元素的数据类型时，将 null 赋值给数值类型或布尔型的功能特别有用。例如，数据库中的布尔型字段可以存储值true 或 false，或者，该字段也可以未定义。
{
static void Main()
{
int? num = null;
if (num.HasValue == true)
{
System.Console.WriteLine("num = " + num.Value);
}
else
{
System.Console.WriteLine("num = Null");
}
//y is set to zero
int y = num.GetValueOrDefault();
// num.Value throws an InvalidOperationException if num.HasValue is false
try
{
y = num.Value;
}
catch (System.InvalidOperationException e)
{
System.Console.WriteLine(e.Message);
}
}
}
以上将显示输出：
num = Null
Nullable object must have a value.
可空类型概述
可空类型具有以下特性：
-
可空类型表示可被赋值为 null 值的值类型变量。无法创建基于引用类型的可空类型。（引用类型已支持 null值。）。
-
语法 T? 是 System.Nullable<T> 的简写，此处的 T 为值类型。这两种形式可以互换。
-
为可空类型赋值与为一般值类型赋值的方法相同，如 int? x = 10; 或 double? d = 4.108;。
-
如果基础类型的值为 null，请使用 System.Nullable.GetValueOrDefault 属性返回该基础类型所赋的值或默认值，例如 int j = x.GetValueOrDefault();
-
请使用 HasValue 和 Value 只读属性测试是否为空和检索值，例如 if(x.HasValue) j = x.Value;
-
如果此变量包含值，则 HasValue 属性返回 True；或者，如果此变量的值为空，则返回 False。
-
如果已赋值，则 Value 属性返回该值，否则将引发 System.InvalidOperationException。
-
可空类型变量的默认值将 HasValue 设置为 false。未定义 Value。
-
-
使用 ?? 运算符分配默认值，当前值为空的可空类型被赋值给非空类型时将应用该默认值，如 int? x = null; int y = x ?? -1;。
-
不允许使用嵌套的可空类型。将不编译下面一行：Nullable<Nullable<int>> n;
使用可空类型
可空类型可以表示基础类型的所有值，另外还可以表示 null 值。可空类型可通过下面两种方式中的一种声明：
System.Nullable<T> variable
- 或 -
T? variable
T 是可空类型的基础类型。T 可以是包括 struct 在内的任何值类型；但不能是引用类型。
有 关可能使用可空类型的示例，请考虑普通的布尔变量如何能够具有两个值：true 和 false。不存在表示“未定义”的值。在很多编程应用中（最突出的是数据库交互），变量可存在于未定义的状态。例如，数据库中的某个字段可能包含值 true 或 false，但是它也可能根本不包含值。同样，可以将引用类型设置为 null，以指示它们未初始化。
这种不一致会导致额外的编程工作，如使用附加变量来存储状态信息、使用特殊值，等等。可空类型修饰符使 C# 能够创建表示未定义值的值类型变量。
可空类型示例
任何值类型都可用作可空类型的基础。例如：
C#
int? i = 10;
double? d1 = 3.14;
bool? flag = null;
char? letter = 'a';
int?[] arr = new int?[10];
可空类型的成员
可空类型的每个实例都具有两个公共的只读属性：
HasValue
HasValue 属于 bool 类型。当变量包含非空值时，它被设置为 true。
Value
Value 的类型与基础类型相同。如果 HasValue 为 true，则说明 Value 包含有意义的值。如果 HasValue 为 false，则访问 Value 将引发 InvalidOperationException。
在此示例中，HasValue 成员用于在尝试显示变量之前测试它是否包含值。
C#
int? x = 10;
if (x.HasValue)
{
System.Console.WriteLine(x.Value);
}
else
{
System.Console.WriteLine("Undefined");
}
也可以通过下面的方法测试是否包含值：
C#
int? y = 10;
if (y != null)
{
System.Console.WriteLine(y.Value);
}
else
{
System.Console.WriteLine("Undefined");
}
显式转换
可空类型可强制转换为常规类型，方法是使用强制转换来显式转换或者通过使用 Value 属性来转换。例如：
C#
int? n = null;
//int m1 = n; // Will not compile.
int m2 = (int)n; // Compiles, but will create an exception if x is null.
int m3 = n.Value; // Compiles, but will create an exception if x is null.
如果两种数据类型之间定义了用户定义的转换，则同一转换也可用于这些数据类型的可空版本。
隐式转换
可使用 null 关键字将可空类型的变量设置为空，如下所示：
C#
int? n1 = null;
从普通类型到可空类型的转换是隐式的。
C#
int? n2;
n2 = 10; // Implicit conversion.
运算符
可空类型还可以使用预定义的一元和二元运算符，以及现有的任何用户定义的值类型运算符。如果操作数为空，这些运算符将产生一个空值；否则运算符将使用包含的值来计算结果。例如：
C#
int? a = 10;
int? b = null;
a++; // Increment by 1, now a is 11.
a = a * 10; // Multiply by 10, now a is 110.
a = a + b; // Add b, now a is null.
在执行可空类型的比较时，如果其中任一可空类型为 null，则比较结果将始终为 false。因此，一定不要以为由于一个比较结果为 false，相反的情况就会为 true。例如：
C#
int? num1 = 10;
int? num2 = null;
if (num1 >= num2)
{
System.Console.WriteLine("num1 is greater than or equal to num1");
}
else
{
// num1 is NOT less than num2
}
上面的 else 语句中的结论无效，因为 num2 为 null，所以不包含值。
??运算符
?? 运算符定义在将可空类型分配给非可空类型时返回的默认值。
C#
int? c = null;
// d = c, unless c is null, in which case d = -1.
int d = c ?? -1;
此运算符还可用于多个可空类型。例如：
C#
int? e = null;
int? f = null;
// g = e or f, unless e and f are both null, in which case g = -1.
int g = e ?? f ?? -1;
bool? 类型
bool? 可空类型可以包含三个不同的值：true、false 和 null。它们本身不能用于条件语句，如 if、for 或 while。例如，下面的代码编译失败，并将报告编译器错误 CS0266：
bool? b = null;
if (b) // Error CS0266.
{
}
这 是不允许的，因为 null 在条件上下文中意味着什么并不清楚。为了能在条件语句中使用，可空布尔值可以显式强制转换为 bool，但是如果对象有值 null，将引发 InvalidOperationException。因此，在强制转换为 bool 前检查 HasValue 属性很重要。
可空布尔值类似于 SQL 中使用的布尔变量类型。为了确保 & 和 | 运算符产生的结果与 SQL 的三值布尔类型一致，提供了以下预定义的运算符：
bool? operator &(bool? x, bool? y)
bool? operator |(bool? x, bool? y)
下表中列出了这些运算符的结果：
| X | y | x&y | x|y |
|---|---|---|---|
| True | true | True | true |
| True | false | False | true |
| True | null | Null | true |
| False | true | False | true |
| False | false | False | false |
| False | null | False | null |
| Null | true | Null | true |
| Null | false | False | null |
| Null | null | Null | null |