Почему вы не можете использовать null в качестве ключа для словаря <bool ?, string>?

Question

Очевидно, вы не можете использовать null для ключа, даже если ваш ключ имеет тип NULL.

Этот код:

var nullableBoolLabels = new System.Collections.Generic.Dictionary<bool?, string>
{
    { true, "Yes" },
    { false, "No" },
    { null, "(n/a)" }
};

... приводит к этому исключению:

Значение не может быть нулевым. Имя параметра: ключ

Описание: во время выполнения текущего веб-запроса произошло необработанное исключение. Пожалуйста, просмотрите трассировку стека для получения дополнительной информации об ошибке и о том, где она возникла в коде.

[ArgumentNullException: Value cannot be null. Parameter name: key] System.ThrowHelper.ThrowArgumentNullException(ExceptionArgument argument) +44 System.Collections.Generic.Dictionary'2.Insert(TKey key, TValue value, Boolean add) +40
System.Collections.Generic.Dictionary'2.Add(TKey key, TValue value) +13

Почему .NET Framework допускает тип ключа, допускающий значение NULL, но не допускает нулевое значение?

Answer 1

Это скажет вам то же самое, если у вас есть Dictionary<SomeType, string>, SomeType, являющийся ссылочным типом, и вы пытались передать null в качестве ключа, это не что-то, влияющее только на обнуляемый тип, такой как bool? , В качестве ключа вы можете использовать любой тип, обнуляемый или нет.

Все сводится к тому, что вы не можете реально сравнить nulls. Я предполагаю, что логика, лежащая в основе невозможности поставить null в ключе, свойство, которое предназначено для сравнения с другими объектами, заключается в том, что оно делает бессвязным сравнение null ссылок.

Если вам нужна причина из спецификации, она сводится к «Ключ не может быть пустой ссылкой» в MSDN .

Если вам нужен пример возможного обходного пути, вы можете попробовать что-то похожее на Нужна реализация IDictionary, которая позволит использовать нулевой ключ

Answer 2

Часто вам приходится возвращаться к методологиям и методам C ++, чтобы полностью понять, как и почему .NET Framework работает особым образом.

В C ++ вам часто приходится выбирать ключ, который не будетused - словарь использует этот ключ для указания на удаленные и / или пустые записи.Например, у вас есть словарь <int, int>, и после вставки записи вы удаляете ее.Вместо того, чтобы сразу же запустить уборку мусора, реструктурировать словарь и привести к снижению производительности;словарь просто заменит значение KEY на ключ, который вы ранее выбрали, в основном это означает, что «когда вы пересекаете пространство памяти словаря, притворитесь, что эта пара <key,value> не существует, не стесняйтесь перезаписать ее».

Такой ключ также используется в словарях, которые предварительно выделяют пространство в сегментах определенным образом - вам нужен ключ для «инициализации» блоков вместо того, чтобы иметь флаг для каждой записи, который указывает, является ли его содержимое допустимым.Таким образом, вместо тройки <key, value, initialized> у вас будет кортеж <key, value> с правилом: если key == empty_key, то он не был инициализирован, и поэтому вы не можете использовать empty_key в качестве действительного значения KEY.

Подобное поведение вы можете увидеть в хеш-таблице Google (словарь для вас .NET) :) в документации здесь: http://google -sparsehash.googlecode.com / svn / trunk / doc / dens_hash_map.html

Посмотрите на функции set_deleted_key и set_empty_key, чтобы понять, о чем я говорю.

Я бы сказал, что .NET использует NULL в качестве уникального ключа delete_key илиempty_key для выполнения таких хитрых уловок, которые улучшают производительность.

Answer 3

Вы не можете использовать нулевой бул?потому что обнуляемые типы должны действовать как ссылочные типы.Вы также не можете использовать пустую ссылку в качестве словарного ключа.

Причина, по которой вы не можете использовать пустую ссылку в качестве словарного ключа, вероятно, сводится к решению о дизайне в Microsoft.Разрешение пустых ключей требует их проверки, что делает реализацию медленнее и сложнее.Например, реализация должна избегать использования .Equals или .GetHashCode для нулевой ссылки.

Я согласен, что разрешение пустых ключей было бы предпочтительным, но уже слишком поздно менять поведение.Если вам нужен обходной путь, вы можете написать свой собственный словарь с допустимыми нулевыми ключами, или вы можете написать структуру-обертку, которая неявно преобразует в / из T и сделает этот тип ключа для вашего словаря (т. Е. Структура обернет нулевойобрабатывать сравнение и хэширование, поэтому словарь никогда не «видит» ноль).

Answer 4

Нет фундаментальной причины. HashSet допускает нулевое значение, а HashSet - это просто словарь, в котором ключ имеет тот же тип, что и значение. Так что, в действительности, нулевые ключи должны были быть разрешены, но теперь они могут измениться, поэтому мы застряли с этим.

Answer 5

Словари (основное описание)
Словарь - это обобщенная (типизированная) реализация класса Hashtable, представленная в .NET Framework 2.0.

Хеш-таблица хранит значение на основе ключа (точнее, хеш-ключа).
Каждый объект в .NET имеет метод GetHashCode.
Когда вы вставляете пару ключ-значение в хеш-таблицу, для ключа вызывается GetHashCode.
Подумайте об этом: вы не можете вызвать метод GetHashCode на null.

Так что насчет типов Nullable?
Класс Nullable - это просто оболочка, позволяющая присваивать нулевые значения типам значений. По сути, оболочка состоит из логического значения HasValue, которое сообщает, является ли оно пустым или нет, и Value для хранения значения типа значения.

Соберите все вместе и что вы получите
На самом деле .NET не волнует, что вы используете в качестве ключа в хеш-таблице / словаре.
Но когда вы добавляете комбинацию «ключ-значение», она должна генерировать хэш ключа.
Не имеет значения, если ваше значение заключено в Nullable, null. GetHashCode невозможен.

Свойство Indexer и методы Add в словаре проверяют наличие нуля и выдают исключение при обнаружении нуля.

Answer 6

Не использование null является частью договора согласно странице MSDN: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/k7z0zy8k.aspx

Я думаю, причина в том, что нулевое значение в качестве действительного значения просто усложнит код без причины.

Answer 7

Я только что прочитал об этом; и, как ответил Эрик, теперь я считаю, что это неправильно, не все строки автоматически интернируются, и мне нужно было переопределить операцию равенства.

---

Это немного меня поразило, когда я преобразовал словарь из строки в качестве ключа в массив байтов.

Я был в сознании vanilla C, когда строка представляла собой просто массив символов, поэтому мне потребовалось некоторое время, чтобы выяснить, почему строка, построенная путем конкатенации, работает как ключ для поиска, в то время как байтовый массив, встроенный в цикл, делает это. нет.

Это потому, что внутренне .net присваивает всем строкам, которые содержат одинаковое значение, одну и ту же ссылку. (это называется «Стажировка»)

итак, после запуска:

{
string str1 = "AB";
string str2 = "A";
str1 += "C";
str2 += "BC";
}

str1 и str2 фактически указывают на одно и то же место в памяти! что делает их такими же инъекционными; который позволяет словарю найти элемент, добавленный с ключом str1, с помощью str2.

а если вы:

{
char[3] char1;
char[3] char2;
char1[0] = 'A';
char1[1] = 'B';
char1[2] = 'C';
char2[0] = 'A';
char2[1] = 'B';
char2[2] = 'C';
}

char1 и char2 являются разными ссылками; если вы используете char1 для добавления элемента в словарь, вы не можете использовать char2 для его поиска.

Answer 8

Словари не могут принимать нулевые ссылочные типы по разным причинам, не в последнюю очередь потому, что у них нет метода GetHashCode.

Нулевое значение для типа значения, допускающего значение NULL, предназначено для представления нулевого значения & ndash; семантика должна быть как можно более синонимичной с нулем ссылки. Было бы немного странно, если бы вы могли использовать значение NULL, равное NULL, если вы не можете использовать NULL ссылки только из-за деталей реализации типов значений NULL.

Либо это, либо словарь имеет:

if (key == null)

и они никогда не думали об этом.

Answer 9

Ах, проблемы универсального кода. Рассмотрим этот блок через Отражатель:

private void Insert(TKey key, TValue value, bool add)
{
    int freeList;
    if (key == null)
    {
        ThrowHelper.ThrowArgumentNullException(ExceptionArgument.key);
    }

Невозможно переписать этот код, чтобы сказать «Допускаются пустые значения NULL, но недопустимы нулевые ссылочные типы».

Хорошо, так как же запретить TKey быть "bool?". Ну, опять же, в языке C # нет ничего, что позволяло бы вам это говорить.

Answer 10

Значение ключа должно быть уникальным, поэтому значение NULL не может быть действительным, поскольку значение NULL указывает на отсутствие ключа.

Вот почему .Net framework не допускает null значение и выдает исключение.

Что касается того, почему Nullable разрешил, а не ловит во время компиляции, я думаю, что причина в том, что предложение where, которое разрешает каждый T, кроме Nullable, невозможно (по крайней мере я не знаю, как достичь этого).