一、没有值怎么办
以DateTime为例，购物系统中存在发货日期，但在下单未发货的情况下，发货日期应当可为空，但编译器是不允许DateTime变量设置为空的。在C#2之后我们可以使用可空类型，但在C#1中又是如何处理的？
1、为什么值类型不能为空
- 对于引用变量来说，其值是一个引用；对于值类型来说，值是它本身真实的数据。非空引用值提供了访问一个对象的途径，然而null意味着它不引用任何对象。
- 内存中会全用零来表示null，其本质上采用的是和其他引用一样的方式来存储的，引用类型的变量没有在任何地方隐藏额外的bit，这意味着不能将全零值用于一个真正的引用。另外在那么多的活动对象之前，内存早就用光了，这也是为什么null不是有效的值类型的原因
举例来说：byte变量的值用单独一个字节来存储，可以将值0～255存储到变量中，如果试图将超出这个范围的值存储到其中，那么读取到的就是“垃圾”数据。256个“普通”值加1个null值，总共要处理257个值，没有办法用一个字节存储那么多的值。如果为每个值类型都设置一个额外的标志位判断一个值是null还是一个“真正”的值，此外每次想要使用值时都得对这个标志位进行检查，内存的消耗将急剧增加。
2、在C#1中表示空值的模式
1、魔值
- 第一种模式是牺牲一个值来表示空值，主要是作为DateTime的解决方案。它有悖于我在前面给出的理由，即假设每个值都能用于一般用途。所以，我们会牺牲一个值（通常是DateTime.MinValue）来表示空值，这个值称为“魔值”。使用魔值的一个好处在于，它不会浪费任何内存，也不需要添加任何新的类型。然而，它要求你谨慎选择一个合适值。一经选定，这个值将永远不能用来表示真正的数据。另外，这个设计是不“优雅”的。
2、引用类型包装
- 第二个解决方案可以采取两种形式。较简单的形式是直接用object作为变量类型，并根据需要进行装箱和拆箱。较复杂的形式是假定值类型A可空，就为它准备一个引用类型B。在引用类型B中，包含值类型A的一个实例变量。B中还声明了隐式转换操作符，允许将B转换成A，以及将A转换成B。然它们允许直接使用null，但都要求在堆上创建对象。所以，如果非常频繁地使用这种方式，会造成难以进行垃圾回收。
3、额外的布尔标识
- 最后一种模式的基本思路是使用一个普通的值类型的值，同时用另一个值（一个布尔标志）来表示值是“真正”存在，还是应该被忽略。同样，有两种方式来实现这个解决方案。要么在代码中维护两个单独的变量，要么将“值和标志”封装到另一个值类型中。这种方式存在相同的缺点：针对想要处理的每个值类型，都必须创建一个新的类型。另外，如果值因某种原因要进行装箱，那么不管它是否被认为是空值，都要像平时那样进行装箱。采用封装方式也是C#2的可空类型的工作方式。
二、System.Nullable和System.Nullable
可空类型的核心部分是System.Nullable
1、Nullable简介
- 类型参数T有一个值类型约束，还意味着不能使用另一个可空类型作为实参。对于任何具体的可空类型来说，T的类型称为可空类型的基础类型，如Nullable
的基础类型就是int。Nullable 最重要的部分就是它的属性，即HasValue和Value。如果存在一个非可空的值，那么Value表示的就是这个值。如果不存在真正的值，就会抛出一个InvalidOperationException。而HasValue是一个简单的Boolean属性，它指出是存在一个真正的值，还是应该将实例视为null。 - Nullable
有两个构造函数。其中，默认构造函数创建“一个没有值的实例”。另一个构造函数则接受T的一个实例作为值。实例一经创建，就是“不易变”的（假如一个类型的实例在创建之后便不能更改，就说这种类型是不易变的）。 - Nullable
引入了一个名为GetValueOrDefault的新方法，它有两个重载方法，如果实例存在值，就返回该值，否则返回一个默认值。其中一个重载方法没有任何参数（在这种情况下会使用基础类型的泛型默认值），另一个重载方法则允许你指定要返回的默认值。 - Nullable
实现的其他方法全都覆盖了现有的方法：GetHashCode、ToString和Equals。GetHashCode会在实例没有值的时候返回0；如果有值，就返回那个值的GetHashCode。ToString在没有值的时候返回空字符串，否则返回那个值的ToString。Equals稍复杂，后面会有说明 - 最后，框架提供了两个转换。首先，是T到Nullable
的隐式转换。转换结果为一个HasValue属性为true的实例。同样，Nullable 可以显式转换为T，其作用与Value属性相同，在没有真正的值可供返回时将抛出一个异常
2、Nullable装箱和拆箱
只有在涉及装箱和拆箱时，CLR才会让可空类型有一些特殊的行为。其他时候，可空类型使用的是“标准”的泛型、转换、方法调用。Nullable
3、Nullable实例的相等性
调用first.Equals(second)的具体规则如下：
- 如果first没有值，second为null，它们就是相等的；
- 如果first没有值，second不为null，它们就是不相等的；
- 如果first有值，second为null，它们就是不相等的；
- 否则，如果first的值等于second，它们就是相等的。
这些规则与.NET其他地方的相等性规则是一致的。所以，可空实例可以作为字典的键来使用。
4、来自非泛型Nullable类的支持
由于历史原因遗留下来的Nullable类提供了3个方法，前两个方法是比较方法：Compare和Equals；Compare使用Comparer
三、C# 2为可空类型提供的语法糖
在C#语言规范中，可空类型是指可以包含空值的类型——如引用类型和Nullable
1、？修饰符
它是指定可空类型的一种快捷方式。Nullable
2、使用null进行赋值和比较
建立一个Person类，属性有姓名、出生日期和死亡日期，如果人仍然健在，在这种情况下，死亡日期就要用null来表示。将死亡日期变量同null进行比较时，是在问它的值是否为空值。同样，将null作为DateTime?实例来使用时，实际是通过调用类型的默认构造函数为这个类型创建空值。
3、可空转换和操作符
1、涉及可空类型的转换
假如允许从非可空值类型（S）转换成另一个非可空值类型（T），那么同时允许进行以下转换：
- S?到T?（可能是显式或隐式的，具体取决于原始转换）；
- S到T?（可能是显式或隐式的，具体取决于原始转换）；
- S?到T（总是显式的）
对于用户自定义的转换，这些涉及可空类型的额外转换称为提升转换
2、涉及可空类型的操作符
C#允许重载以下操作符：
- 一元：+ ++ - -- ! ~ truefalse
- 二元：+ - * / % & | ^ << >>
- 相等：== !=
- 关系：< > <= >=
当为非可空的值类型T重载了上述操作符之后，可空类型T?将自动拥有相同的操作符，只是操作数和结果的类型稍有不同。这些操作符称为提升操作符，不管它们是预定义的操作符，还是用户自定义的操作符。提升操作符在使用时存在着一些限制：
- true和false操作符永远不会被提升，这两个操作符本身就十分少用，所以这个限制对我们的影响不大；
- 只有操作数是非可空值类型的操作符才会被提升；
- 对于一元和二元操作符（相等和关系操作符除外），返回类型必须是一个非可空的值类型；
- 对于相等和关系操作符，返回类型则必须是bool；
- 应用于bool?的&和|操作符有单独定义的行为，后面会介绍
4、可空逻辑
bool?它的值可能为true、false或null，那意味着使用二元操作符，总共会有9种不同的组合。
注意：本节讨论的提升操作符和转换，还有bool?逻辑，它们都是由C#编译器提供的，而不是由CLR或者框架本身提供的。
5、对可空类型使用as操作符
在C# 2之前，as操作符只能用于引用类型。而在C# 2中，它也可以用于可空类型。其结果为可空类型的某个值——空值（如果原始引用为错误类型或空）或有意义的值。
6、空合并操作符??
这个二元操作符在对first ?? second求值时，大致会经历以下步骤：(1) 对first进行求值；(2) 如结果非空，则该结果就是整个表达式的结果；(3) 否则求second的值，其结果作为整个表达式的结果
它并非只能用于可空值类型，还能应用于引用类型。另外，它的结合性是右结合，这意味着表达式first ?? second ?? third实际相当于first ?? (second ?? third)。如果还有更多的操作数，可以此类推。可以使用任意数量的表达式，并依次对它们求值，遇到第一个非空的结果就停止。