【C#】【语法】使用默认构造函数初始化类的实例时，各种成员变量的初始值

默认构造函数初始化类的实例

首先摆出这个概念，其实就是最常见的：

MyClass instance = new MyClass();  // 使用默认构造函数

 

可空类型与不可空类型

然后需要明确一下这两个概念。

在C#中，可空类型（nullable types）是指那些可以被赋值为 null 的类型。C# 中有两种主要类型的可空性：

1. 值类型的可空性：

   • 基本类型：如 int、float、decimal 等。
   • 枚举类型：如 enum。
   • 结构体：如 struct。

   当您需要一个值类型可以被赋值为 null 时，可以使用可空类型。例如，int? 表示一个可为空的整型。这里的 ? 表示该类型可以是 null。

    

   int? nullableInt = null;
   float? nullableFloat = null;
   decimal? nullableDecimal = null;

    

2. 引用类型的可空性：

   • 类类型：如 class。
   • 接口类型：如 interface。
   • 字符串类型：如 string。
   • 数组类型：如 int[]。

   引用类型默认就可以被赋值为 null，因此它们本身就是可空的。例如：

   string nullableString = null;
   object nullableObject = null;

    

这二者的区别是：

可空的值类型如 int、float、decimal 等，只有在后面加上问号时，才是可空类型（值类型的可空版本）；

而引用类型默认是可以被赋值为 null 的，这意味着它们本身就是可空的。因此，不需要也不应该在引用类型的声明后面加上问号（?）。

 

因此，可空类型就是：1.值类型的可空版本；2.引用类型；不可空类型就是：普通的值类型。

 

使用默认构造函数初始化类的实例时，各种成员变量的初始值

有了上面的基础，以下结论也容易理解：

1. 值类型成员变量（非可空类型）：在类中定义的值类型成员变量默认会被初始化为其类型的默认值。例如：

   • int 的默认值是 0。
   • bool 的默认值是 false。
   • float 的默认值是 0.0f。

2. 可空类型成员变量（值类型的可空版本）：在类中定义的可空类型成员变量默认会被初始化为 null。例如：

   • int? 的默认值是 null。
   • float? 的默认值是 null。

3. 引用类型成员变量（如 string, class 类型等）：在类中定义的引用类型成员变量默认会被初始化为 null。

举例：

public class MyClass
{
    public int IntMember;       // 默认值为 0
    public int? NullableInt;    // 默认值为 null
    public string StringMember; // 默认值为 null
    public bool BoolMember;     // 默认值为 false
    public float FloatMember;   // 默认值为 0.0f
    public float? NullableFloat;// 默认值为 null
}

 

在 C# 中，**值类型**（如 `int`、`float`、`decimal`、枚举类型 `enum` 和结构体 `struct`）默认情况下是不可为空的。如果需要让它们支持 `null` 值，则必须使用 **可空类型**（Nullable Types），即在类型后面加上 `?`。

### 已知信息
1. **值类型的特性**：
   - 值类型直接存储数据，不能为 `null`。
   - 默认值由其类型的零值决定（例如，`int` 的默认值是 `0`，`bool` 的默认值是 `false`）。
2. **可空类型**：
   - 可空类型允许值类型存储 `null` 值。
   - 使用语法：`T?`，其中 `T` 是值类型（如 `int?`、`float?` 等）。
   - 实际上，`T?` 是 `System.Nullable<T>` 的简写形式。

### 如何让值类型支持 `null`
#### 1. 基本类型（如 `int`、`float`、`decimal`）
这些基本类型本身是值类型，默认情况下不能为 `null`。如果需要支持 `null`，可以使用 `?`：

int? nullableInt = null; // 可空整数
float? nullableFloat = null; // 可空浮点数
decimal? nullableDecimal = null; // 可空十进制数

Console.WriteLine(nullableInt == null); // 输出 True

#### 2. 枚举类型（`enum`）
枚举类型也是值类型，默认情况下不能为 `null`。如果需要支持 `null`，同样可以使用 `?`：

public enum Color { Red, Green, Blue }

Color? nullableColor = null; // 可空枚举
Console.WriteLine(nullableColor == null); // 输出 True

#### 3. 结构体（`struct`）
结构体是用户定义的值类型，默认情况下也不能为 `null`。如果需要支持 `null`，也需要使用 `?`：

public struct Point
{
    public int X;
    public int Y;
}

Point? nullablePoint = null; // 可空结构体
Console.WriteLine(nullablePoint == null); // 输出 True

### 可空类型的工作原理
在 C# 中，`T?` 是 `System.Nullable<T>` 的语法糖。`Nullable<T>` 是一个泛型结构体，用于包装值类型并允许其存储 `null` 值。

#### 示例：`int?` 的内部实现

int? nullableInt = null;

// 实际上等价于：
Nullable<int> nullableInt = new Nullable<int>();

`Nullable<T>` 提供了两个重要的属性：
- **`HasValue`**：指示当前值是否为非 `null`。
- **`Value`**：获取实际的值（如果 `HasValue` 为 `false`，访问 `Value` 会抛出异常）。

示例代码：

int? nullableInt = 42;

if (nullableInt.HasValue)
{
    Console.WriteLine($"Value is: {nullableInt.Value}"); // 输出 42
}
else
{
    Console.WriteLine("Value is null");
}

### 注意事项
1. **引用类型不需要 `?`**：
   - 引用类型（如 `string`、类）本身就是可空的，默认值是 `null`，因此不需要使用 `?`。
   - 例如，`string?` 在 C# 8.0 引入的可空引用类型上下文中才有意义（用于显式标记可能为 `null` 的引用类型）。

2. **性能影响**：
   - 可空类型会引入额外的开销，因为它们实际上是一个包装器（`Nullable<T>`）。
   - 如果性能非常关键且不需要支持 `null`，应避免使用可空类型。

3. **数据库映射**：
   - 在与数据库交互时，可空类型非常有用。例如，数据库中的 `NULL` 值可以通过 `int?` 或 `DateTime?` 来表示。

---

### 总结
- **所有值类型（如 `int`、`float`、`decimal`、`enum`、`struct`）都需要加上 `?` 才能成为可空类型**。
- 可空类型通过 `System.Nullable<T>` 实现，提供了对 `null` 的支持。
- 使用可空类型可以更灵活地处理值类型，但需要注意性能和逻辑上的正确性。

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