为什么 TimeSpan 和 Guid Structs 可以与 null 进行比较？

Question

我注意到一些 .NET 结构可以与 null 进行比较。 例如：

  TimeSpan y = new TimeSpan();
        if (y == null)
            return;

将编译得很好（与 Guid 结构相同）。
现在我知道结构是值类型，并且上面的代码不应该编译，除非有一个接受对象的运算符 == 的重载。 但是，据我所知，没有。
我已经使用 Reflector 查看了该类，还查看了 MSDN 上的文档。
他们两个确实实现了以下接口：

IComparable, IComparable<T>, IEquatable<T>

但是，尝试实现相同的接口似乎没有帮助：

struct XX : IComparable, IComparable<XX>, IEquatable<XX> {
    public int CompareTo(Object obj) {
        return 0;
    }
    public int CompareTo (XX other){
        return 0;
    }
    public bool Equals (XX other){
        return false;
    }
    public override bool Equals(object value){
        return false;
    }
    public static int Compare(XX t1, XX t2){
        return 0;
    }
}

我正在使用：.NET 2.0 Visual Studio 2005。

有谁知道这是什么原因吗？ 我只是想更好地理解。 这不是问题，因为我知道无论如何我都不应该将结构与 null 进行比较。

Answer 1

这是 == 运算符。

TimeSpan 类重载了相等运算符：

public static bool operator ==(DateTime d1, DateTime d2)
{
     return (t1._ticks == t2._ticks);
}

这本身并不能与 null 进行比较，但是...

随着可为空类型的到来，每个结构都可以隐式转换为其可为空类型，因此，当您看到类似

TimeSpan y = new TimeSpan();
if (y == null)
    return;

You don't see 的内容时，就表明这种情况正在发生：

TimeSpan y = new TimeSpan();
if ((Nullable<TimeSpan>)y == (Nullable<TimeSpan>)null)
    return;

Null 获取隐式转换（隐式赋值？），但是并非所有 System.Object 对象都会这样做：

TimeSpan y = new TimeSpan();
object o = null;
if (y == o) //compiler error
    return;

好的，但是相等运算符不接受可为 null 的参数，不是吗？

好吧， msdn 在这里有帮助，指出：

预定义的一元和二进制
运算符和任何用户定义的
值类型存在的运算符
也可以由可空类型使用。
这些运算符产生空值
如果[任何]操作数为空； 否则，
运算符使用包含的值
计算结果。

因此，您可以有效地免费为每个运算符获得可为空的实现，并具有固定的定义行为。 上面提到的“包含值”是不可空运算符返回的实际值。

Answer 2

当包含可空类型时，这个问题就被有效地引入了。 存在从 TimeSpan 到 TimeSpan? 的隐式转换，并且 TimeSpan? 与该类型的 null 值之间存在比较。

编译器对某些类型发出警告，这使得它想要做什么更清楚：

int x = 10;
if (x == null)
{
    Console.WriteLine();
}

给出此警告：

Test.cs(9,13): warning CS0472: The result of the expression is always 'false'
       since a value of type 'int' is never equal to 'null' of type 'int?'

我相信 Marc Gravell 和我计算出了一次发出警告的情况......遗憾的是它不一致。

Answer 3

C# 语言规范第 7.9.6 节中的泛型涵盖了这种情况。

即使 T 可以表示值类型，也允许 x == null 构造，并且当 T 是值类型时，结果简单地定义为 false。

我仔细研究了规范，但找不到更通用的规则。 乔恩的答案表明它是可为空的促销问题。

这条规则（或类似的变体）似乎确实适用于此。 如果您仔细查看反射的输出，您会发现不存在比较。 C# 编译器显然正在优化此比较并将其替换为 false。

例如，如果您输入以下内容

var x = new TimeSpan();
var y = x == null;
Console.WriteLine(x);

然后反编译它，您将看到以下内容

var x = new TimeSpan();
var y = false;
Console.WriteLine(x);

Answer 4

另请参阅：C# 3 (.NET 3.5) 版本的 csc 无法报告CS0162 表示无法访问的代码 (struct/null)

从 C# 3 编译器开始，这意味着它有时甚至不会警告您；-p

因为 Guid / TimeSpan 等提供 ==，它们会落入这个陷阱，但不会警告您。

Answer 5

我找到了 :)

下面给出了一个警告：

int i = 0;
if (i == null)
// ^^ Warning: The result of the expression is always 'false' since a value of
//             type 'int' is never equal to 'null' of type 'int?'

编译器只是未能发出正确的警告，表明您键入的 null 已转换为 TimeSpan 类型？< /code> 进行比较。

编辑：规范中的相关部分是第 §13.7.1 节，指出 null 可以隐式转换为任何可为空类型，并且（很难阅读）第 §13.7.2 节指出值类型 < code>T 可以隐式转换为 T?。

我最初写的是：

无论发生什么，都是 C# 规范中的事情，因为像 JaredPar 所说的那样，它编译为简单的 false。

请注意，这不会编译：

TimeSpan ts = new TimeSpan();
object o = null;
if (ts == o) // error, Operator '==' cannot be applied to operands of type 'System.TimeSpan' and 'object'
    ...