之前寫過同樣主題的筆記，這次涵蓋 C# 14，更完整，也添加更多細節。分為上下兩集，這是上集。
C# 從最初的版本開始，就不斷演進其空值處理機制。從 C# 2.0 的 Nullable Value Types (T?)，到各種 null 運算子（??、?.），再到 C# 8 的 Nullable Reference Types，每一步都是為了讓「空值」這件事變得更明確、可追蹤、可由編譯器檢查。
本文要介紹現代 C# 的空值安全機制（null safety），分為上下兩集，涵蓋 C# 14。
這是上集，從基礎觀念與語法糖談起。
為什麼需要空值安全？
在傳統 C# 中，參考型別的變數預設可以是 null：
string name = null; // 完全合法
int length = name.Length; // 運行時爆炸：NullReferenceException
這個問題有多嚴重？NullReferenceException 長期以來都是 .NET 應用程式中最常見的崩潰原因之一。它不僅成本高昂，而且隱蔽性強，往往要等到執行時才爆發。
可為 Null 的實值型別
C# 2.0 引入了可為 Null 的實值型別（Nullable Value Types），也就是
System.Nullable<T> 泛型，讓 int、bool、DateTime 等實值型別也能表達「無值」的狀態。語法：簡潔的 T?
雖然你可以寫 Nullable<int>，但 C# 提供了更簡潔的語法糖 T?，這也是目前推薦的寫法：
Nullable<int> x; // 完整寫法，太囉嗦
int? y; // 簡潔寫法，推薦！
賦值與取值
int? age = null; // 可以是 null
age = 25; // 也可以有值
// 取值方式 1：直接使用
if (age == 25) { ... }
// 取值方式 2：透過 Value 屬性
if (age.Value == 25) { ... } // 注意：若 age 為 null 會拋出異常！
這裡要特別小心：使用 .Value 前，務必先檢查是否為 null（透過 .HasValue 屬性或 != null），否則會拋出 InvalidOperationException。
底層結構：Nullable<T>
Nullable<T> 其實是一個簡單的 struct：
public struct Nullable<T> where T : struct
{
private bool hasValue; // 是否有值
private T value; // 儲存的實際值
// ...
}
這意味著 int? 實際上佔用額外的記憶體來儲存 bool 旗標，且檢查 HasValue 是非常高效的。
寫出優雅的 Null 處理邏輯
了解了基礎的 T? 之後，接下來的問題就是如何「處理」它。
如果你發現自己的程式碼充斥著 if (x != null) 的檢查，那麼 C# 提供了一系列強大的運算子，能讓你把這些冗長的檢查簡化為優雅的單行程式碼。
Null 聯合運算子（??）
Null 聯合運算子（coalescing operator）是最常用的運算子之一，寫法為兩個問號 ?? 。它的語意很直白：「如果左邊不是 null，就用左邊；否則用右邊。」
範例：
// 提供預設值
string name = GetUserName() ?? "訪客";
這行程式碼等同於：
var temp = GetUserName();
string name = (temp != null) ? temp : "訪客";
Null 聯合指派運算子（??=）
Null 聯合指派運算子（coalescing assignment operator）是 C# 8 引入的語法糖，專門處理「如果變數是 null，就給它賦值」的情境，常用於延遲初始化。
private List<string>? _cache;
public List<string> GetCache()
{
// 如果 _cache 是 null，就載入資料並指派給它；否則直接回傳
_cache ??= LoadFromDatabase();
return _cache;
}
Null 條件運算子（?.）
Null 條件運算子（conditional operator）大概是讓 C# 開發者最「有感」的改進（又稱貓王運算子）。有了它，我們可以優雅地處理深層物件存取：
// 只要 customer 或 Order 為 null，結果就是 null
int? orderId = customer?.Order?.Id;
只要鏈條中任何一個環節是 null，整個運算式就會立即短路（short-circuit）並回傳 null，而不會拋出異常。
搭配索引子（
?[]）：string firstItem = list?[0]; // 如果 list 為 null，結果就是 null
Null 條件指派（C# 14 新功能）
C# 14 進一步擴展了條件運算子 ?. 的能力，讓它可以放在指派運算子的左邊，稱為 Null 條件指派（conditional assignment）。
範例：
// 只有當 customer 不是 null 時，才執行後面的指派動作
customer?.Order = newOrder;
組合技：現代 C# 的建議寫法
我們可以把上述運算子組合起來，寫出既安全又具備預設值的強大邏輯：
// 若 user 為 null，或 Name 為 null，則回傳 "匿名"
string displayName = user?.Name ?? "匿名";
// 讀取設定，如果中間任何物件為 null，就使用預設值 128
int bufferSize = config?.Settings?.BufferSize ?? 128;
下回預告
有了這些強大的運算子，處理 Null 確實方便多了。但真正的治本之道，是讓編譯器幫我們預防 Null 的產生。
下一篇文章將深入探討 C# 8.0 最具革命性的功能——Nullable Reference Types (NRT)，看看如何讓編譯器成為你的空值安全守門員。
Keep learning!
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