原则19:确保0是值类型的一个有效状态

By D.S.Qiu

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.NET 系统会将所有对象默认初始化为0。也没有方法阻止其他程序创建值类型对象并初始化为0。请使你的类型保留默认值。

有一个特例是枚举。创建不包含0的枚举是可为之的。所有的枚举都继承自 System.ValueType 。枚举的起始值是0,但是你可以修改这个行为:

public enum Planet 
{
    // Explicitly assign values.
    // Default starts at 0 otherwise.
    Mercury = 1, 
    Venus = 2, 
    Earth = 3, 
    Mars = 4, 
    Jupiter = 5, 
    Saturn = 6, 
    Neptune = 7, 
    Uranus = 8 
    // First edition included Pluto. 
}

Planet sphere = new Planet();

sphere 等于0,这不是有效值。任何代码都依赖于(正常)的事实,枚举类型都限定于定义的枚举集,所以就不能工作。如果你创建一个枚举类,确保0是其中一个值。如果你在你的枚举使用位模式,将0定义为所有其他属性都缺失。

既然如此,你可以强迫所有使用者都显示初始化值:

Planet sphere2 = Planet.Mars;

但很难构建包含这个类型的其他类型:

public struct ObservationData 
{
    private Planet whichPlanet; //what am I looking at? 
    private double magnitude; // perceived brightness.
}

使用者创建 ObservationData 对象会创建无效的 Planet 域:

ObservationData d = new ObservationData();

新创建的 ObservationData 有0的 magnitude,这是合理的。但是 wihchPlanet 是无效的。你需要使0是一个合理的值。如果可能,最好选择0为作为默认值。 Planet 枚举没有任何明显的默认值。当使用者没有指定默认值,它不会随意选择一个枚举值。如果你遇到这种情况,使用0作为未初始状态然后在后面更新:

public enum Planet2 
{
    None = 0, 
    Mercury = 1, 
    Venus = 2, 
    Earth = 3, 
    Mars = 4, 
    Jupiter = 5, 
    Saturn = 6, 
    Neptune = 7, 
    Uranus = 8
}

Planet sphere = new Planet();

sphere 现在的值是空。给 Planet 枚举加上未初始化的默认值会扩散到 ObservationData 结构体中。这样新创建的 ObservationData 有一个0 magnitude 和空为目标。添加显示构造函数让使用者显示初始化所有域的值:

public struct ObservationData 
{
    Planet whichPlanet; //what am I looking at? 
    double magnitude; // perceived brightness.
    ObservationData(Planet target, 
    double mag)
    {
        whichPlanet = target; 
        magnitude = mag;
    } 
}

但是记住默认构造函数仍可见的还是构造函数的一部分。使用者还是可以创建系统初始化的变量,并且你不能阻止他们。

这仍然有些错误,因为没有真的观察是没有任何意义。你可以通过改变 Observation 为类解决这个特例,这样无参构造函数就不可用了。但是,如果你创建枚举,你不可能强制其他开发者遵从这个规则。最好的最好是创建的枚举类型的0位模式是有效的,即使这不是一个完美的抽象。

在讨论其他类型之前,你需要理解使用 enum 作为标记的一些特殊例子。 enum 使用标记特性需要总是设置 None 值为0。

[Flags] 
public enum Styles 
{
    None = 0, 
    Flat = 1, 
    Sunken = 2, 
    Raised = 4,
}

很多开发者对标记位枚举值使用按位运算 AND 操作符。0值在位标记会引起严重问题。下面的测试当 Flat 是0值时不会工作:

if ((flag & Styles.Flat) != 0) // Never true if Flat == 0\. 
    DoFlatThings();

如果你使用标记位,确保0是有效的,它表示“没有任何标记”。

另一个常见初始化问题涉及到值类型包含引用类型。string 是常见的例子:

public struct LogMessage 
{
    private int ErrLevel; 
    private string msg;
}

LogMessage MyMessage = new LogMessage();

MyMessage 包含为 null 的 msg 域引用。没有任何方式去强制不同的初始化,但是你可以使用属性本地化这个问题。你可以创建一个属性想所有使用者暴露 msg 的值。添加逻辑使得属性返回空字符串而不是 null:

public struct LogMessage2 
{
    private int ErrLevel; 
    private string msg;
    public string Message 
    {
        get 
        {
            return (msg != null) ? msg : string.Empty;
        } 
        set 
        {
            msg = value; 
        }
    } 
}

你应该在你的类的内部使用这个属性。总是只在一个地方检查 null 引用。当你从你的程序集中调用 Mesaage 的访问也是 inline 的。你会活得高效的代码和最少的错误。

系统会默认初始化所有实例值为0。没有任何方法阻止使用者创建值类型的实例不都是0。如果可能,使得所有0都是自然默认值。一个特殊情况是,enum 作为标记位使用应该确保0表示没有任何标记位。

小结:

主要是 struct 和 enum 值类型的默认初始化,要能保证0值时一个有效的值。

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