C# Nullable 型別 (可為 Null 的值型別) 完整指南

語法與本質

int? nullableInt = 10;        // 語法糖
Nullable nullableInt2 = 10; // 完整寫法，等價
// Nullable where T : struct

Nullable<T> 是**結構體**，包含兩個公開唯讀屬性：
- bool HasValue：是否有值
- T Value：取得值 (若 HasValue==false 拋 InvalidOperationException)

建立與賦值

int? a = 100;      // 有值
int? b = null;     // 無值
int? c = default;  // 無值 (default(Nullable) = null)
int? d = new int?(); // 無值

存取值的安全模式

運算子提升

int? x = 10, y = 5;
int? sum = x + y;        // 15
int? diff = x - y;       // 5
int? prod = x * y;       // 50
int? quot = x / y;       // 2
int? mod = x % y;        // 0
bool? gt = x > y;        // true (bool?)
bool? eq = x == y;       // false (bool?)
// 任一運算元為 null → 結果為 null

拆箱/裝箱與 Nullable

int? a = 10;
object boxed = a;        // 裝箱：若 a.HasValue → boxed 為 int (非 Nullable)
// 若 a == null → boxed 為 null

// 拆箱需小心
object obj = 10;
int? unboxed = (int?)obj; // 正確：obj 為 int → 隱性轉換為 int?
// object obj2 = null;
// int? unboxed2 = (int?)obj2; // 正確：null → int? null

泛型約束與 Nullable

// 要求 T 為不可為 null 的值型別
public void Process(T value) where T : struct 
{
    // T 可以是 int, int?, DateTime, DateTime? 等
    // 但不可為 class 或 interface
}

// 要求 T 為可為 null 的型別 (值型別或參考型別)
public void ProcessNullable(T? value) where T : struct
{
    // T? 等同 Nullable
}

資料庫互操作

// ADO.NET 讀取可為 NULL 的欄位
int? age = reader["Age"] as int?; 
// 或
int? age = reader.IsDBNull(ordinal) ? null : reader.GetInt32(ordinal);

// Entity Framework Core 自動對應
public class User { public int? Age { get; set; } } // 對應 nullable int column

最佳實踐

1. 領域模型明確表達「可選」語意：DateTime? BirthDate 優於 DateTime BirthDate + 魔術值 (DateTime.MinValue)。
2. 避免巢狀 Nullable：int?? 編譯錯誤。
3. 優先使用 ?? / ?. / is 模式 存取值，減少 .Value 直接存取拋例外風險。
4. 序列化：JSON (System.Text.Json) 預設 int? 序列化為 null 或數字，符合預期。

Nullable 型別讓值型別也能表達「缺失」語意，是現代 C# 類型系統的重要基石。