第四章 诚实函数、null 与 Option

诚实函数

诚实函数,我更愿意称其为: 可靠函数

诚实函数:

  • 代码即文档,名称就是行为
  • 健壮性强

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// 非诚实函数
public static int Divide(int numerator, int denominator)
{
    return numerator / denominator;
}

//诚实函数
public static int? Divide(int numerator, int denominator)
{
	if(denominator == 0) return null;
    return numerator / denominator;
}

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null

破坏代码健壮性的一大元凶就是null

我们有一些方法来解决这个问题

解决null的最终兵器：Option 类型

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Option 类型的值有两种可能:

  • ​Some(value)：表示确实有值。
  • ​None（或 null 的替代）：表示值缺失。

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Option类型示例

public abstract class Option<T>
{
    public sealed class Some : Option<T>
    {
        public T Value { get; }
        public Some(T value) => Value = value;
    }

    public sealed class None : Option<T> { }

    public static Option<T> Create(T value) =>
        value == null ? new None() : new Some(value);
}

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为什么使用 Option 而不是 null？

  1. 强制处理缺失的值：无法忽视null，编译器会提醒必须处理 None​
  2. 增强语义
  3. 更少的异常

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真实案例：

  • Web API：返回一个用户信息时，用 Option<User> 取代直接返回 User?​
  • 银行系统
  • 链式调用：Option 可与 LINQ 风格链式调用很好地结合，简化处理逻辑。

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永远不会诚实的c#

我们可以在编写代码时让函数尽量诚实,但c#在语言层面就让函数永远无法达到所谓”诚实”的真实.

  • 性能 vs 安全性
    C# 同时提供了面向性能的低层特性和面向安全性的高层特性。为了满足性能需求，开发者有时不得不偏离“完全诚实”的语言结构，比如使用 unsafe 代码或绕过类型检查。
  • 异常机制的局限性
    C# 目前的异常系统几乎让真正诚实的函数变得不可能实现。为什么？因为几乎任何方法都可能抛出 ​OutOfMemoryException​ 或其他运行时异常。
    即使你完全控制了自己的代码逻辑，也不要忘记：真正控制执行的是 CLR（Common Language Runtime） 。它有能力在任何时候干预你的程序运行，抛出你意想不到的异常。

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Exercises