Por que o operador is retorna false quando nulo?

Parece-me que o isoperador é um pouco inconsistente.

bool Test()
{
    // Returns false, but should return true.
    return null is string;
}

Espera-se que o nullvalor pertença a qualquer tipo de referência (ou anulável). E, de fato, a especificação da linguagem C # diz algo que suporta essa hipótese, por exemplo (6.1.6 Conversões implícitas de referência):

As conversões implícitas de referência são:
...
• Do literal nulo a qualquer tipo de referência.

A descrição (7.10.10 O operador is) do isoperador começa dizendo que a expressão (E is T)resultará verdadeira quando existir uma conversão de referência Epara T, mas os autores continuarão excluindo explicitamente o caso quando Eé o nullliteral ou tem um nullvalor .

porque eles fazem aquilo? Para mim, parece contra-intuitivo.

Esta questão foi o assunto do meu blog em 30 de maio de 2013 . Obrigado pela ótima pergunta!

Você está olhando para uma entrada de automóveis vazia.

Alguém pergunta a você "sua entrada de automóveis pode segurar um Honda Civic?"

Sim. Sim pode.

Alguém aponta você para uma segunda entrada. Também está vazio. Eles perguntam "O conteúdo atual da minha entrada pode se encaixar na sua entrada?"

Sim, obviamente. Ambas as entradas estão vazias! Então, claramente, o conteúdo de um pode caber no outro, porque também não há conteúdo.

Alguém lhe pergunta "A sua entrada de automóveis contém um Honda Civic?"

Não, não tem.

Você está pensando que o isoperador responde à segunda pergunta: dado esse valor, ele se encaixa em uma variável desse tipo? Uma referência nula se encaixa em uma variável desse tipo? Sim.

Essa não é a pergunta que o isoperador responde. A pergunta que o isoperador responde é a terceira pergunta. y is Xnão pergunta " é yum valor legal de uma variável do tipo X? ", pergunta " É yuma referência válida para um objeto do tipo X? " Como uma referência nula não é uma referência válida para qualquer objeto de qualquer tipo, a resposta é "não " Aquela entrada está vazia; não contém um Honda Civic.

Outra maneira de ver isso é que y is Xresponde à pergunta "se eu dissesse y as X, obteria um resultado não nulo? Se y for nulo, claramente a resposta é não!

Para analisar um pouco mais a fundo sua pergunta:

Espera-se que o valor nulo pertença a qualquer tipo de referência (ou anulável)

Alguém poderia assumir implicitamente que um tipo é um conjunto de valores e que a compatibilidade da atribuição de um valor y com uma variável do tipo X não é nada mais nem menos do que verificar se y é um membro do conjunto x .

Embora essa seja uma maneira extremamente comum de ver tipos, essa não é a única maneira de ver tipos, e não é a maneira como o C # olha para tipos. Referências nulas são membros de nenhum tipo em C #; compatibilidade de atribuição não é apenas verificar um conjunto para ver se ele contém um valor. Só porque uma referência nula é uma atribuição compatível com uma variável do tipo de referência X não significa que nulo é um membro do tipo X. A atribuição "é compatível com" relação e a relação "é um membro do tipo" obviamente possui muitas se sobrepõem, mas não são idênticos no CLR.

Se as reflexões sobre a teoria dos tipos lhe interessam, confira meus artigos recentes sobre o assunto:

O que é isso que você chama de "tipo"? Parte um

O que é isso que você chama de "tipo"? Parte dois

Eu acho que null is stringretornar falso é muito intuitivo. Nulo não significa nada, e definitivamente não é uma string. Portanto, ele deve retornar falso. Embora seja uma escolha que os designers de linguagem fizeram, é muito intuitiva quando você considera o significado do mundo real como nulo.

O nullliteral pode ser atribuído a qualquer tipo de referência. É não um tipo em um de si mesmo. É um literal especial que representa uma referência nula.

No caso em que isretornaria truequando um nullpassasse, o que você seria capaz de fazer com o nullliteral? Nada - é null. Qual seria o sentido de retornar, trueexceto por questões confusas?

Independentemente disso - em termos de quão intuitivo isso é, leia o código em inglês e me diga:

null is string;

Quando vejo isso, parece estar fazendo a pergunta is "nothing" a string?. Minha intuição me diz que não, não é - é nothing.

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/scekt9xw%28v=vs.71%29.aspx

Uma expressão is é avaliada como true se as duas condições a seguir forem atendidas:

• expressão não é nula.
• expressão pode ser convertida para digitar. Ou seja, uma expressão de conversão do formulário (tipo (expressão) será concluída sem gerar uma exceção.Para obter mais informações, consulte 7.6.6 Expressões de conversão.

Por uma questão prática, ter "nulo é T == falso" me salva digitando um código extra:

Em vez de ter que dizer

if (X != null && X is Foo) {}

Eu posso apenas dizer

if (X is Foo) {}

e acabar com isso.

o nullvalor

Citei isso da sua pergunta porque parece chegar ao cerne da questão. null não é um valor - é a ausência de um valor. O objetivo de ismim parece ser responder à pergunta:

Se eu expulso Epara T, vou receber com sucesso um T?

Agora, enquanto você pode converter nullpara T sem erro , depois de fazer isso, você não "tem um T" - ainda não tem nada. Portanto, não é o caso null"is" a T, então isretorna false.

Em Java existe um operador que faz exatamente o mesmo, mas tem muito mais nome: instanceof. É muito intuitivo lá que null instanceof Stringretorna false, porque null não é uma instância de nada, muito menos a String. Então, ao usarnull a versão do Java, é um pouco mais intuitivo.

No entanto, esses dois operadores retornam true quando solicitados a examinar toda a hierarquia também. Por exemplo. se instância de Stringé um Object. E aqui está o Java que é um pouco menos intuitivo (porque uma instância realmente tem um tipo muito específico) e os C # issão mais intuitivos (porque cada um String é umObject dentro de profundidade).

Conclusão: se você tentar descrever uma lógica bastante avançada em uma palavra, terá poucas pessoas confusas, de uma maneira ou de outra. Parece que a maioria das pessoas concordou com um significado e aqueles que não concordaram tiveram que se ajustar.