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Nullable-Typen

Nullable-Typen gab es zwar schon in Visual Basic 2005, aber sie waren nur – sagen wir einmal – halbherzig in Visual Basic implementiert. Zwar erfuhren sie schon eine (notwendige!) Sonderbehandlung durch die CLR (siehe Abschnitt »Besonderheiten bei Nullable beim Boxen« ab Seite 41), aber anders als in C# waren sie noch nicht mit einem eigenen Typliteral implementiert. Das hat sich geändert.

Nullable ist ein generischer Datentyp mit einer Einschränkung auf Wertetypen. Er ermöglicht, dass ein beliebiger Wertetyp neben seiner eigentlichen Werteart einen weiteren Zustand »speichern« kann – nämlich Nothing.

Ist das wichtig? Oh ja! Beispielsweise in der Datenbankprogrammierung. Wenn Sie bereits Erfahrungen in der Datenbankprogrammierung haben, wissen Sie auch sicherlich, dass Ihre Datenbanktabellen über Datenfelder verfügen können, die den »Wert« Null »speichern« können – als Zeichen dafür, dass eben nichts (auch nicht die Zahl 0) in diesem Feld gespeichert wurde.

Ein anderes Beispiel sind CheckBox-Steuerelemente in Windows Forms-Anwendungen: Sie verfügen über einen Zwischenzustand, der den Zustand »nicht definiert« anzeigen soll. Eine einfache boolesche Variable könnte alle möglichen Zustände nicht aufnehmen – True und False sind dafür einfach zu wenig. Anders ist es, wenn Sie eine Variable vom Typ Boolean definieren könnten, die auch den »Nichts-ist-gespeichert«-Wert widerspiegeln könnte.

Und das geht: In Visual Basic 2008 definiert man eine primitive Variable als Nullable-Datentyp, indem man ihrem Bezeichner oder dem Bezeichner für den Datentyp ein Fragezeichen anhängt. Das sieht entweder so …

… oder so aus:

In Visual Basic 2005 war es notwendig, Nullables auf folgende Weise zu definieren:

Aber keine Angst: Sie müssen sich jetzt nicht durch hunderte, vielleicht tausende Zeilen Code hangeln und für Visual Basic 2008 die entsprechenden Änderungen mit dem Fragezeichen vornehmen. Die umständ­lichere ältere Variante behält natürlich nach wie vor ihre Gültigkeit.

Dieses Beispiel demonstriert, wie alle Zustände eines CheckBox-Steuerelements, dessen ThreeState-Eigen­schaft zur Anzeige aller drei Zustände auf True gesetzt wurde, in einer Member-Variablen vom Typ Boolean? gespeichert werden können. Klicken Sie beim Ausführen der Anwendung auf Zustand speichern, um den Zustand des CheckBox-Steuerelements in der Member-Variablen zu sichern, verändern Sie anschließend den Zustand, und stellen Sie den ursprünglichen Zustand des CheckBox-Steuerelements mit der entsprechenden Schaltfläche wieder her.

Der entsprechende Code dazu lautet folgendermaßen:

Die Zeilen, in denen die Member-Variable Boolean? zum Einsatz kommt, sind im Listing fett markiert. Dabei fällt Folgendes auf:

• Wertzuweisung: Wenn Sie einen Wert des zugrunde liegenden Typs an type? zuweisen wollen, können Sie die implizite Konvertierung verwenden, den entsprechenden Wert also direkt zuweisen, etwa wie in der Zeile

zu sehen.

• Auf Nothing zurücksetzen: Möchten Sie eine Nullable-Instanz auf Nothing zurücksetzen, weisen Sie ihr einfach den »Wert« Nothing zu – wie im Listing an dieser Stelle zu sehen:

• Auf Wert prüfen: Möchten Sie wissen, ob eine Nullable-Instanz einen Wert oder Nothing enthält, verwenden Sie deren Eigenschaft HasValue. Auch dafür gibt es ein Beispiel im Listing:

• Wert abrufen: Und schließlich müssen Sie natürlich auch den Wert, den eine Nullable-Instanz trägt, wenn sie nicht Nothing ist, ermitteln können. Dazu dient die Eigenschaft Value. Ein Beispiel dafür:

Besonderheiten bei Nullable beim Boxen

Der Datentyp Nullable (type?) ist das, was man in Visual Basic als Struktur programmieren würde, also ein Wertetyp. Doch Sie könnten diesen Wertetyp nicht 1:1 nachprogrammieren, denn er erfährt durch die Common Language Runtime eine besondere Behandlung – und das ist auch gut so.

Wenn Sie eine Instanz einer beliebigen Struktur – also eines beliebigen Wertetyps – verarbeiten, kommt irgendwann der Zeitpunkt, an dem Sie diesen Wertetyp in einer Objektvariablen boxen müssen – beispielsweise wenn Sie ihn als Bestandteil eines Arrays oder einer Auflistung (Collection) speichern.

Wann immer Sie einen definierten Wertetyp in einem Objekt boxen, kann dieses Objekt logischerweise nicht Nothing sein, ganz egal, welchen »Wert« diese Struktur hat. Im Falle des Nullable-Typs ist das anders, wie das folgende Beispiel zeigt:

Wenn Sie dieses Beispiel ausführen, gibt es die folgenden Zeilen aus:

Das, was hier passiert, ist beileibe keine Selbstverständlichkeit – aber dennoch sauberes Design der CLR, denn: Zwar wird locNullOfInt nicht initialisiert (oder, um es in diesem Beispiel deutlich zu machen, mit Nothing – aber das kommt auf dasselbe raus), aber natürlich existiert dennoch eine Instanz der Struktur. Sie spiegelt eben nur den Wert Nothing wider. Gemäß den bekannten Regeln müsste das anschließende Boxen in der Variablen locObj auch ergeben, dass locObj einen Zeiger auf eine Instanz der Nothing widerspiegelnden locNullOfInt enthält und keinen Null-Zeiger. Doch das ist nicht der Fall, denn die anschließende Ausgabe von

zeigt

auf dem Bildschirm an.

Das »zurückcasten« von Nothing in einen Nullable ist damit natürlich genauso gestattet, wie ebenfalls im Listing zu sehen.

Und noch eine Unregelmäßigkeit erfahren Nullables, nämlich wenn es darum geht, einen geboxten Typ (vorausgesetzt er ist eben nicht Nothing) in seinen Grundtyp zurückzucasten, wie der folgende Codeausschnitt zeigt:

Hier wird ein Nullable-Datentyp in einem Objekt geboxt, aber später zurück in seinen Grund­datentypen gewandelt. Ein, wie ich finde, logisches Design, was allerdings dem »normalen« Vorgehen beim Boxen von Wertetypen in Objekten völlig widerspricht.