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修复类型提升失败

类型提升 当流分析可以可靠地确认一个可空类型的变量不是 null,并且从那时起它不会改变时,就会发生。许多情况会削弱类型的健全性,导致类型提升失败。

本页列出了类型提升失败发生的原因,并提供了如何修复它们的提示。要了解更多关于流分析和类型提升的信息,请查看 理解空安全 页面。

不支持字段提升的语言版本

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原因: 您正在尝试提升一个字段,但是字段提升是语言版本化的,并且您的代码设置为 3.2 之前的语言版本。

如果您已经在使用 SDK 版本 >= Dart 3.2,您的代码可能仍然显式地针对较早的语言版本。这可能是因为

  • 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。检查您的文件顶部是否有过时的 // @dart=version 注释,或者您的 pubspec.yaml 中是否有过时的 SDK 约束下限

只有局部变量可以被提升 (Dart 3.2 之前)

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原因: 您正在尝试提升一个属性,但是只有局部变量可以在 Dart 3.2 之前的版本中被提升,而您正在使用早于 3.2 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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本页剩余的示例记录了与版本不一致无关的提升失败的原因,包括字段和局部变量失败,并提供了示例和解决方法。

一般来说,类型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您需要的非空类型的局部变量。
  • 添加显式的 null 检查 (例如,i == null)。
  • 如果您确定表达式不可能是 null,请使用 !as 作为冗余检查

这是一个创建局部变量(可以命名为 i)的示例,该变量保存 i 的值

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

此示例以实例字段为特色,但它可以改为使用实例 getter、静态字段或 getter、顶层变量或 getter,或 this

这是一个使用 i! 的示例

gooddart
print(i!.isEven);

无法提升 this

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原因: 您正在尝试提升 this,但是尚不支持 this 的类型提升。

一个常见的 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,您会想要进行 null 检查以查看 this 是否为 null

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 null 检查。

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

只有私有字段可以被提升

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原因: 您正在尝试提升一个字段,但是该字段不是私有的。

程序中的其他库可能会使用 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被提升。

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信没有外部库可能覆盖其值,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);
  }
}

只有 final 字段可以被提升

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原因: 您正在尝试提升一个字段,但是该字段不是 final 的。

对于编译器来说,原则上,非 final 字段可能在测试时间和使用时间之间的任何时间被修改。因此,编译器将非 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
    }
  }
}

Getters 无法被提升

#

原因: 您正在尝试提升一个 getter,但是只有实例字段可以被提升,而不是实例 getter。

编译器无法保证 getter 每次都返回相同的结果。由于无法确认其稳定性,因此 getter 不安全,无法提升。

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 分配给一个局部变量

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
  }
}

External 字段无法被提升

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原因: 您正在尝试提升一个字段,但是该字段被标记为 external

External 字段不提升,因为它们本质上是 external getter;它们的实现是来自 Dart 外部的代码,因此编译器无法保证 external 字段每次调用都返回相同的值。

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 external 字段的值分配给一个局部变量

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

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原因: 您正在尝试提升一个字段,但是同一库中的另一个类包含一个同名的具体 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 和字段相关并且需要共享它们的名称(就像它们中的一个覆盖另一个一样,如上面的示例所示),那么您可以通过将值分配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
  }
}

关于不相关类的说明

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请注意,在上面的示例中,很明显为什么提升字段 _overridden 是不安全的: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,这将导致函数 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

如果字段和冲突实体确实不相关,您可以通过给它们不同的名称来解决此问题

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

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原因: 您正在尝试提升一个字段,但是同一库中的另一个类包含一个同名的字段,该字段不可提升(由于本页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,因此提升将是不健全的。

消息

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

解决方案

如果字段实际上是相关的并且需要共享一个名称,那么您可以通过将值分配给一个 final 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,以避免它们冲突。阅读 关于不相关类的说明

与隐式 noSuchMethod 转发器冲突

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原因: 您正在尝试提升一个私有且 final 的字段,但是同一库中的另一个类包含一个与该字段同名的隐式 noSuchMethod 转发器

这是不健全的,因为无法保证 noSuchMethod 从一次调用到下一次调用将返回稳定的值。

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 无法被提升,因为它可能会解析为编译器在 MockExample 内部生成的、不健全的隐式 noSuchMethod 转发器(也名为 _i)。

编译器创建了 _i 的这个隐式实现,因为 MockExample 在其声明中实现 Example 时承诺支持 _i 的 getter,但没有兑现该承诺。因此,未定义的 getter 实现由 MocknoSuchMethod 定义处理,该定义创建了同名的隐式 noSuchMethod 转发器。

失败也可能发生在不相关类中的字段之间。

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 不必隐式地处理其实现

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 是为了与 mocks 的一般使用方式保持一致;在不涉及 mocks 的场景中,不必将 getter 声明为 late 即可解决此类型提升失败。

可能在提升后被写入

#

原因: 您正在尝试提升一个变量,该变量可能在提升后被写入。

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,当流分析到达 (1) 时,它将 i 从非空 int 降级回可空 int?。人类可以判断 (2) 处的访问是安全的,因为没有包含 (1) 和 (2) 的代码路径,但是流分析不够智能,无法看到这一点,因为它不跟踪单独的 if 语句中条件之间的相关性。

您可以通过组合两个 if 语句来解决此问题

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下(没有循环),流分析在决定是否降级时会考虑赋值的右侧。因此,修复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被写入

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原因: 您正在尝试提升可能在循环的前一次迭代中被写入的内容,因此提升被无效化。

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)
  }
}

当流分析到达 (1) 时,它会向前看并看到 (3) 处对 p 的写入。但是由于它是向前看的,因此它尚未弄清楚赋值右侧的类型,因此它不知道保留提升是否安全。为了安全起见,它使提升无效。

解决方案:

您可以通过将 null 检查移至循环顶部来解决此问题

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

如果 case 块具有标签,则这种情况也可能在 switch 语句中出现,因为您可以使用带标签的 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,您可以通过将 null 检查移至循环顶部来解决此问题

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 块中

#

原因: 变量可能在 try 块中被写入,并且执行现在位于 catch 块中。

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,流分析不认为 i.isEven (3) 是安全的,因为它无法知道异常可能发生在 try 块中的哪个时间点,因此它保守地假设异常可能发生在 (1) 和 (2) 之间,那时 i 可能是 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遗留问题,这些 try/catch/finally 情况不考虑赋值的右侧,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 块内部更改的变量状态的假设。请记住,异常可能在 try 块期间的任何时间发生,可能在 i 为 null 时发生。

最安全的解决方案是在 catch 块内部添加 null 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,如果您确定在 i 为 null 时不会发生异常,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: 您正在尝试提升到的类型不是变量当前提升类型的子类型(或者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) 处被提升为 Comparable,但在 (2) 处未被提升为 Pattern,因为 Pattern 不是 Comparable 的子类型。(理由是,如果它被提升,那么您将无法使用 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) 处的代码是死代码;o 可能具有一种类型——例如 String——它同时实现了 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,以便原始变量被提升为 Comparable,而新变量被提升为 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尝试将 Object o2 更改为 var o2。该更改使 o2 的类型为 Comparable,这带回了对象无法提升为 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
    }
  }
}

有时有效的另一种解决方案是当您可以使用更精确的类型时。如果第 3 行仅关心字符串,那么您可以在类型检查中使用 String。因为 StringComparable 的子类型,所以提升有效

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

写入被局部函数捕获

#

原因: 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
}

流分析认为,一旦到达 foo 的定义,它可能随时被调用,因此完全提升 i 不再安全。与循环一样,此降级与赋值右侧的类型无关。

解决方案:

有时可以重构逻辑,以便提升在写入捕获之前

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 ...
}

另一种选择是创建一个局部变量,这样它就不会被写入捕获

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.
}

或者您可以进行冗余检查

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: 变量在闭包或函数表达式之外被写入,而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)
}

流分析认为,无法确定何时可能调用 foo,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,此降级与赋值右侧的类型无关。

解决方案:

一种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

一个特别棘手的情况看起来像这样

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

在这种情况下,人类可以看到提升是安全的,因为对 i 的唯一写入使用非空值并且发生在 foo 创建之前。但是流分析没有那么智能。

解决方案:

同样,一种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,因为由于其初始值 (i ?? 0),j 被推断为具有非空类型 (int)。因为 j 具有非空类型,无论它是否稍后被赋值,j 永远不可能具有空值。

写入在当前闭包或函数表达式之外被捕获

#

原因: 您正在尝试提升的变量在闭包或函数表达式之外被写入捕获,但是此变量的使用在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;
  };
}

流分析认为无法知道 foobar 可能以什么顺序执行;事实上,bar 甚至可能在执行 foo 的一半时执行(由于 foo 调用了调用 bar 的东西)。因此,在 foo 内部完全提升 i 是不安全的。

解决方案:

最好的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;
  };
}