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修复类型提升失败

类型提升 发生在流分析能够可靠地确认一个具有 可空类型 的变量 _不是_ 空,并且它不会从该点开始改变。许多情况可能会削弱类型的可靠性,导致类型提升失败。

此页面列出了类型提升失败的原因,以及如何修复它们的技巧。要了解更多关于流分析和类型提升的信息,请查看 了解空安全 页面。

不支持字段提升的语言版本

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原因:您正在尝试提升字段,但字段提升是语言版本化的,您的代码设置为 3.2 之前的语言版本。

如果您已经使用 SDK 版本 >= Dart 3.2,您的代码可能仍然明确地针对更早的 语言版本。这可能发生在以下情况之一中:

  • 您的 pubspec.yaml 声明了一个 SDK 约束,其下限低于 3.2,或者
  • 您在文件顶部有一个 // @dart=version 注释,其中 version 低于 3.2。

示例

baddart
// @dart=3.1

class C {
  final int? _i;
  C(this._i);

  void f() {
    if (_i != null) {
      int i = _i;  // ERROR
    }
  }
}

消息

'_i' refers to a field. It couldn't be promoted because field promotion is only available in Dart 3.2 and above.

解决方案

确保您的库没有使用早于 3.2 的 语言版本。检查文件顶部是否有过时的 // @dart=version 注释,或您的 pubspec.yaml 是否有低于 3.2 的过时的 SDK 约束下限

只有局部变量可以提升(Dart 3.2 之前)

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原因:您正在尝试提升属性,但只有局部变量可以在 Dart 3.2 之前的版本中提升,而您正在使用 3.2 之前的版本。

示例

baddart
class C {
  int? i;
  void f() {
    if (i == null) return;
    print(i.isEven);       // ERROR
  }
}

消息

'i' refers to a property so it couldn't be promoted.

解决方案

如果您正在使用 Dart 3.1 或更早的版本,请 升级到 3.2 或更高版本

如果您需要继续使用旧版本,请阅读 其他原因和解决方法

其他原因和解决方法

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此页面上的剩余示例记录了与版本不一致无关的提升失败原因,包括字段和局部变量失败,以及示例和解决方法。

一般来说,提升失败的常见修复方法是以下一项或多项:

  • 将属性的值分配给一个具有所需非空类型的局部变量。
  • 添加显式的空检查(例如,i == null)。
  • 如果您确定表达式不可能为空,请使用 !as 作为 冗余检查

以下是如何创建局部变量(可以命名为 i)来保存 i 值的示例:

gooddart
class C {
  int? i;
  void f() {
    final i = this.i;
    if (i == null) return;
    print(i.isEven);
  }
}

此示例包含实例字段,但它也可以使用实例 Getter、静态字段或 Getter、顶层变量或 Getter,或 this

以下是使用 i! 的示例:

gooddart
print(i!.isEven);

无法提升 this

#

原因:您正在尝试提升 this,但目前不支持 this 的类型提升。

一种常见的 this 提升场景是在编写 扩展方法 时。如果扩展方法的 on 类型 是可空类型,则需要进行空检查以查看 this 是否为空。

示例

baddart
extension on int? {
  int get valueOrZero {
    return this == null ? 0 : this; // ERROR
  }
}

消息

`this` can't be promoted.

解决方案

创建一个局部变量来保存 this 的值,然后执行空检查。

gooddart
extension on int? {
  int get valueOrZero {
    final self = this;
    return self == null ? 0 : self;
  }
}

只能提升私有字段

#

原因:您正在尝试提升字段,但该字段不是私有的。

程序中的其他库可能使用 Getter 覆盖公共字段。因为 Getter 可能不会返回稳定的值,并且编译器无法知道其他库在做什么,所以非私有字段无法提升。

示例

baddart
class Example {
  final int? value;
  Example(this.value);
}

void test(Example x) {
  if (x.value != null) {
    print(x.value + 1); // ERROR
  }
}

消息

'value' refers to a public property so it couldn't be promoted.

解决方案

将字段设为私有,可以让编译器确定没有任何外部库可以覆盖其值,因此可以安全地提升。

gooddart
class Example {
  final int? _value;
  Example(this._value);
}

void test(Example x) {
  if (x._value != null) {
    print(x._value + 1);
  }
}

只能提升 final 字段

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原因:您正在尝试提升字段,但该字段不是 final 的。

对于编译器来说,非 final 字段原则上可以在测试和使用它们之间随时修改。因此,对于编译器来说,将非 final 可空类型提升为非空类型是不安全的。

示例

baddart
class Example {
  int? _mutablePrivateField;
  Example(this._mutablePrivateField);

  void f() {
    if (_mutablePrivateField != null) {
      int i = _mutablePrivateField; // ERROR
    }
  }
}

消息

'_mutablePrivateField' refers to a non-final field so it couldn't be promoted.

解决方案

将字段设为 final

gooddart
class Example {
  final int? _immutablePrivateField;
  Example(this._immutablePrivateField);

  void f() {
    if (_immutablePrivateField != null) {
      int i = _immutablePrivateField; // OK
    }
  }
}

无法提升 Getter

#

原因:您正在尝试提升 Getter,但只能提升实例 _字段_,不能提升实例 Getter。

编译器无法保证 getter 每次返回相同的结果。由于无法确认其稳定性,getter 不适合进行类型提升。

示例

baddart
import 'dart:math';

abstract class Example {
  int? get _value => Random().nextBool() ? 123 : null;
}

void f(Example x) {
  if (x._value != null) {
    print(x._value.isEven); // ERROR
  }
}

消息

'_value' refers to a getter so it couldn't be promoted.

解决方案

将 getter 赋值给局部变量

gooddart
import 'dart:math';

abstract class Example {
  int? get _value => Random().nextBool() ? 123 : null;
}

void f(Example x) {
  final value = x._value;
  if (value != null) {
    print(value.isEven); // OK
  }
}

无法提升外部字段

#

原因:你试图提升一个字段,但该字段被标记为 external

外部字段不会提升,因为它们本质上是外部 getter;它们的实现来自 Dart 之外的代码,因此编译器无法保证外部字段在每次调用时都会返回相同的值。

示例

baddart
class Example {
  external final int? _externalField;

  void f() {
    if (_externalField != null) {
      print(_externalField.isEven); // ERROR
    }
  }
}

消息

'_externalField' refers to an external field so it couldn't be promoted.

解决方案

将外部字段的值赋值给局部变量

gooddart
class Example {
  external final int? _externalField;

  void f() {
    final i = _externalField;
    if (i != null) {
      print(i.isEven); // OK
    }
  }
}

与库中其他地方的 Getter 冲突

#

原因:你试图提升一个字段,但同一库中的另一个类包含一个具有相同名称的具体 getter。

示例

baddart
import 'dart:math';

class Example {
  final int? _overridden;
  Example(this._overridden);
}

class Override implements Example {
  @override
  int? get _overridden => Random().nextBool() ? 1 : null;
}

void testParity(Example x) {
  if (x._overridden != null) {
    print(x._overridden.isEven); // ERROR
  }
}

消息

'_overriden' couldn't be promoted because there is a conflicting getter in class 'Override'.

解决方案:

如果 getter 和字段相关联且需要共享其名称(例如,当其中一个覆盖另一个时,如上面的示例所示),那么你可以通过将值赋值给局部变量来启用类型提升

gooddart
import 'dart:math';

class Example {
  final int? _overridden;
  Example(this._overridden);
}

class Override implements Example {
  @override
  int? get _overridden => Random().nextBool() ? 1 : null;
}

void testParity(Example x) {
  final i = x._overridden;
  if (i != null) {
    print(i.isEven); // OK
  }
}

关于无关类的说明

#

请注意,在上面的示例中,很明显为什么提升字段 _overridden 不安全:因为字段和 getter 之间存在覆盖关系。但是,即使类不相关,冲突的 getter 也会阻止字段提升。例如

baddart
import 'dart:math';

class Example {
  final int? _i;
  Example(this._i);
}

class Unrelated {
  int? get _i => Random().nextBool() ? 1 : null;
}

void f(Example x) {
  if (x._i != null) {
    int i = x._i; // ERROR
  }
}

另一个库可能包含一个类,该类将两个不相关的类组合到同一个类层次结构中,这会导致函数 f 中对 x._i 的引用被分派到 Unrelated._i。例如

baddart
class Surprise extends Unrelated implements Example {}

void main() {
  f(Surprise());
}

解决方案

如果字段和冲突的实体确实不相关,你可以通过为它们指定不同的名称来解决问题

gooddart
class Example {
  final int? _i;
  Example(this._i);
}

class Unrelated {
  int? get _j => Random().nextBool() ? 1 : null;
}

void f(Example x) {
  if (x._i != null) {
    int i = x._i; // OK
  }
}

与库中其他地方的不可提升字段冲突

#

原因:你试图提升一个字段,但同一库中的另一个类包含一个具有相同名称的不可提升字段(由于本页面列出的任何其他原因)。

示例

baddart
class Example {
  final int? _overridden;
  Example(this._overridden);
}

class Override implements Example {
  @override
  int? _overridden;
}

void f(Example x) {
  if (x._overridden != null) {
    print(x._overridden.isEven); // ERROR
  }
}

此示例失败,因为在运行时,x 实际上可能是 Override 的实例,因此提升将不安全。

消息

'overridden' couldn't be promoted because there is a conflicting non-promotable field in class 'Override'.

解决方案

如果字段实际上相关联且需要共享名称,那么你可以通过将值赋值给最终的局部变量来启用类型提升

gooddart
class Example {
  final int? _overridden;
  Example(this._overridden);
}

class Override implements Example {
  @override
  int? _overridden;
}

void f(Example x) {
  final i = x._overridden;
  if (i != null) {
    print(i.isEven); // OK
  }
}

如果字段不相关,则重命名其中一个字段,以便它们不冲突。请阅读关于无关类的说明

与隐式 noSuchMethod 转发器冲突

#

原因:你试图提升一个私有且最终的字段,但同一库中的另一个类包含一个隐式 noSuchMethod 转发器,其名称与该字段相同。

这是不安全的,因为无法保证 noSuchMethod 会从一次调用到下一次调用返回稳定的值。

示例

baddart
import 'package:mockito/mockito.dart';

class Example {
  final int? _i;
  Example(this._i);
}

class MockExample extends Mock implements Example {}

void f(Example x) {
  if (x._i != null) {
    int i = x._i; // ERROR
  }
}

在此示例中,_i 无法提升,因为它可能解析为不安全的隐式 noSuchMethod 转发器(也称为 _i),编译器在 MockExample 中生成该转发器。

编译器创建了 _i 的此隐式实现,因为 MockExample 在其声明中承诺支持 _i 的 getter,但未履行该承诺。因此,未定义的 getter 实现由MocknoSuchMethod 定义 处理,该定义创建了相同名称的隐式 noSuchMethod 转发器。

该错误也可能发生在无关类 中的字段之间。

消息

'_i' couldn't be promoted because there is a conflicting noSuchMethod forwarder in class 'MockExample'.

解决方案

定义有问题的 getter,以便 noSuchMethod 不必隐式处理其实现

gooddart
import 'package:mockito/mockito.dart';

class Example {
  final int? _i;
  Example(this._i);
}

class MockExample extends Mock implements Example {
  @override
  late final int? _i;
}

void f(Example x) {
  if (x._i != null) {
    int i = x._i; // OK
  }
}

getter 被声明为 late 以与模拟的常规使用方式一致;在不涉及模拟的情况下,无需将 getter 声明为 late 来解决此类型提升错误。

可能在提升之后写入

#

原因:你试图提升一个自上次提升后可能已被写入的变量。

示例

baddart
void f(bool b, int? i, int? j) {
  if (i == null) return;
  if (b) {
    i = j;           // (1)
  }
  if (!b) {
    print(i.isEven); // (2) ERROR
  }
}

解决方案:

在此示例中,当流程分析到达 (1) 时,它会将 i 从不可为空的 int 降级回可为空的 int?。人类可以判断 (2) 处的访问是安全的,因为没有代码路径同时包含 (1) 和 (2),但流程分析不够智能,无法识别这一点,因为它不会跟踪不同 if 语句中条件之间的相关性。

你可以通过组合两个 if 语句来解决问题

gooddart
void f(bool b, int? i, int? j) {
  if (i == null) return;
  if (b) {
    i = j;
  } else {
    print(i.isEven);
  }
}

在像这样的直线控制流情况(没有循环)中,流程分析在决定是否降级时会考虑赋值的右侧。因此,解决此代码的另一种方法是将 j 的类型更改为 int

gooddart
void f(bool b, int? i, int j) {
  if (i == null) return;
  if (b) {
    i = j;
  }
  if (!b) {
    print(i.isEven);
  }
}

可能在之前的循环迭代中写入

#

原因:你试图提升可能在循环的先前迭代中已被写入的内容,因此提升无效。

示例

baddart
void f(Link? p) {
  if (p != null) return;
  while (true) {    // (1)
    print(p.value); // (2) ERROR
    var next = p.next;
    if (next == null) break;
    p = next;       // (3)
  }
}

当流程分析到达 (1) 时,它会向前看,并看到 (3) 处对 p 的写入。但因为它正在向前看,所以它还没有确定赋值右侧的类型,因此它不知道是否可以安全地保留提升。为了安全起见,它会使提升无效。

解决方案:

你可以通过将空检查移至循环的顶部来解决此问题

gooddart
void f(Link? p) {
  while (p != null) {
    print(p.value);
    p = p.next;
  }
}

如果 case 块有标签,这种情況也可能出现在 switch 语句中,因为你可以使用带标签的 switch 语句来构造循环

baddart
void f(int i, int? j, int? k) {
  if (j == null) return;
  switch (i) {
    label:
    case 0:
      print(j.isEven); // ERROR
      j = k;
      continue label;
  }
}

同样,你可以通过将空检查移至循环的顶部来解决此问题

gooddart
void f(int i, int? j, int? k) {
  switch (i) {
    label:
    case 0:
      if (j == null) return;
      print(j.isEven);
      j = k;
      continue label;
  }
}

在 try 中可能写入后的 catch 中

#

原因:该变量可能在 try 块中已被写入,并且现在正在 catch 块中执行。

示例

baddart
void f(int? i, int? j) {
  if (i == null) return;
  try {
    i = j;                 // (1)
    // ... Additional code ...
    if (i == null) return; // (2)
    // ... Additional code ...
  } catch (e) {
    print(i.isEven);       // (3) ERROR
  }
}

在这种情况下,流程分析认为 i.isEven (3) 不安全,因为它无法知道异常可能在 try 块中的何处发生,因此它保守地假设它可能发生在 (1) 和 (2) 之间,此时 i 可能为 null

类似的情况可能发生在 tryfinally 块之间,以及 catchfinally 块之间。由于实现方式的历史原因,这些 try/catch/finally 情况不会考虑赋值的右侧,类似于循环中发生的情况。

解决方案:

要解决此问题,请确保 catch 块不依赖于关于在 try 块中更改的变量状态的假设。请记住,异常可能在 try 块中的任何时候发生,可能是在 inull 时。

最安全的解决方案是在 catch 块中添加一个空检查

gooddart
try {
  // ···
} catch (e) {
  if (i != null) {
    print(i.isEven); // (3) OK due to the null check in the line above.
  } else {
    // Handle the case where i is null.
  }
}

或者,如果你确定异常不可能在 inull 时发生,只需使用 ! 运算符

dart
try {
  // ···
} catch (e) {
  print(i!.isEven); // (3) OK because of the `!`.
}

子类型不匹配

#

原因:你试图提升的类型不是变量当前提升类型的子类型(或在尝试提升时不是子类型)。

示例

baddart
void f(Object o) {
  if (o is Comparable /* (1) */) {
    if (o is Pattern /* (2) */) {
      print(o.matchAsPrefix('foo')); // (3) ERROR
    }
  }
}

在此示例中,o 在 (1) 处提升为 Comparable,但在 (2) 处未提升为 Pattern,因为 Pattern 不是 Comparable 的子类型。(原因是如果它确实提升了,那么你将无法使用 Comparable 上的方法。)请注意,仅仅因为 Pattern 不是 Comparable 的子类型并不意味着 (3) 处的代码是死的;o 可能具有一个类型(例如 String),该类型同时实现了 ComparablePattern

解决方案:

一种可能的解决方案是创建一个新的局部变量,以便将原始变量提升为 Comparable,并将新变量提升为 Pattern

dart
void f(Object o) {
  if (o is Comparable /* (1) */) {
    Object o2 = o;
    if (o2 is Pattern /* (2) */) {
      print(
          o2.matchAsPrefix('foo')); // (3) OK; o2 was promoted to `Pattern`.
    }
  }
}

但是,稍后编辑代码的人可能会倾向于将 Object o2 更改为 var o2。此更改会使 o2 的类型为 Comparable,这又会带来对象无法提升为 Pattern 的问题。

冗余类型检查可能是一个更好的解决方案

gooddart
void f(Object o) {
  if (o is Comparable /* (1) */) {
    if (o is Pattern /* (2) */) {
      print((o as Pattern).matchAsPrefix('foo')); // (3) OK
    }
  }
}

另一种有时有效的解决方案是在可以使用更精确的类型时。如果第 3 行只关心字符串,那么你可以在类型检查中使用 String。由于 StringComparable 的子类型,因此提升有效

gooddart
void f(Object o) {
  if (o is Comparable /* (1) */) {
    if (o is String /* (2) */) {
      print(o.matchAsPrefix('foo')); // (3) OK
    }
  }
}

由局部函数捕获的写入

#

原因:该变量已被局部函数或函数表达式写入捕获。

示例

baddart
void f(int? i, int? j) {
  var foo = () {
    i = j;
  };
  // ... Use foo ... 
  if (i == null) return; // (1)
  // ... Additional code ...
  print(i.isEven);       // (2) ERROR
}

流程分析认为,一旦到达 foo 的定义,它就可能在任何时候被调用,因此不再安全地提升 i。与循环一样,这种降级会发生,无论赋值右侧的类型是什么。

解决方案:

有时可以重新组织逻辑,以便在写入捕获之前进行提升

gooddart
void f(int? i, int? j) {
  if (i == null) return; // (1)
  // ... Additional code ...
  print(i.isEven); // (2) OK
  var foo = () {
    i = j;
  };
  // ... Use foo ...
}

另一个选择是创建一个局部变量,以便它不会被写入捕获

gooddart
void f(int? i, int? j) {
  var foo = () {
    i = j;
  };
  // ... Use foo ...
  var i2 = i;
  if (i2 == null) return; // (1)
  // ... Additional code ...
  print(i2.isEven); // (2) OK because `i2` isn't write captured.
}

或者你可以进行冗余检查

dart
void f(int? i, int? j) {
  var foo = () {
    i = j;
  };
  // ... Use foo ...
  if (i == null) return; // (1)
  // ... Additional code ...
  print(i!.isEven); // (2) OK due to `!` check.
}

在当前闭包或函数表达式之外写入

#

原因:该变量在闭包或函数表达式之外被写入,并且类型提升位置在闭包或函数表达式内部。

示例

baddart
void f(int? i, int? j) {
  if (i == null) return;
  var foo = () {
    print(i.isEven); // (1) ERROR
  };
  i = j;             // (2)
}

流程分析认为,无法确定 foo 可能在何时被调用,因此它可能在 (2) 处的赋值之后被调用,因此提升可能不再有效。与循环一样,这种降级会发生,无论赋值右侧的类型是什么。

解决方案:

一个解决方案是创建一个局部变量

gooddart
void f(int? i, int? j) {
  if (i == null) return;
  var i2 = i;
  var foo = () {
    print(i2.isEven); // (1) OK because `i2` isn't changed later.
  };
  i = j; // (2)
}

示例

一个特别糟糕的情况如下所示

baddart
void f(int? i) {
  i ??= 0;
  var foo = () {
    print(i.isEven); // ERROR
  };
}

在这种情况下,人类可以看出促销是安全的,因为唯一写入i的操作使用了一个非空值,并且发生在创建foo之前。但流程分析并不那么智能

解决方案:

同样,一个解决方案是创建一个局部变量

gooddart
void f(int? i) {
  var j = i ?? 0;
  var foo = () {
    print(j.isEven); // OK
  };
}

此解决方案有效,因为j推断为具有非空类型(int),因为其初始值为(i ?? 0)。由于j具有非空类型,无论它是否在以后被赋值,j永远不会具有非空值。

在当前闭包或函数表达式之外捕获的写入

#

原因:您试图提升的变量是在闭包或函数表达式之外捕获的写入,但此变量的使用位于尝试提升它的闭包或函数表达式内部。

示例

baddart
void f(int? i, int? j) {
  var foo = () {
    if (i == null) return;
    print(i.isEven); // ERROR
  };
  var bar = () {
    i = j;
  };
}

流程分析认为无法确定foobar可能以何种顺序执行;事实上,bar甚至可能在执行foo的过程中执行(因为foo调用了调用bar的东西)。因此,在foo内部提升i并不安全。

解决方案:

最佳解决方案可能是创建一个局部变量

gooddart
void f(int? i, int? j) {
  var foo = () {
    var i2 = i;
    if (i2 == null) return;
    print(i2.isEven); // OK because i2 is local to this closure.
  };
  var bar = () {
    i = j;
  };
}