当我们试图访问空对象的财产时，或者当字符串值变为空并且我们试图访问字符串方法时，会抛出NullReferenceException。

例如：

访问空字符串的字符串方法时：string str=string.Empty；str.ToLower（）；//抛出空引用异常访问空对象的属性时：公共类人员{公共字符串名称｛get；set；｝}人员对象人员；objPerson.Name///抛出空引用异常

Simon Mourier举了一个例子：

object o = null;
DateTime d = (DateTime)o;  // NullReferenceException

其中，从对象（或从System.ValueType或System.Enum类之一，或从接口类型）到值类型（非Nullable＜＞）的拆箱转换（强制转换）本身会产生NullReferenceException。

在另一个方向上，从HasValue等于false的Nullable＜＞到引用类型的装箱转换可能会给出一个空引用，然后会导致NullReferenceException。典型的例子是：

DateTime? d = null;
var s = d.ToString();  // OK, no exception (no boxing), returns ""
var t = d.GetType();   // Bang! d is boxed, NullReferenceException

有时拳击会以另一种方式进行。例如，对于此非泛型扩展方法：

public static void MyExtension(this object x)
{
  x.ToString();
}

以下代码将是有问题的：

DateTime? d = null;
d.MyExtension();  // Leads to boxing, NullReferenceException occurs inside the body of the called method, not here.

出现这些情况是因为运行时在装箱Nullable＜＞实例时使用的特殊规则。

另一种情况是将空对象转换为值类型。例如，下面的代码：

object o = null;
DateTime d = (DateTime)o;

它将在强制转换时引发NullReferenceException。在上面的示例中，这似乎很明显，但这可能发生在更“后期绑定”的复杂场景中，其中空对象是从您不拥有的某些代码返回的，例如，强制转换是由某些自动系统生成的。

其中一个示例是带有Calendar控件的简单ASP.NET绑定片段：

<asp:Calendar runat="server" SelectedDate="<%#Bind("Something")%>" />

这里，SelectedDate实际上是CalendarWebControl类型的DateTime类型的属性，绑定可以完全返回null。隐式ASP.NET生成器将创建一段与上述转换代码等效的代码。这将引发一个很难发现的NullReferenceException，因为它存在于ASP.NET生成的代码中，这些代码可以很好地编译。。。

关于“我该怎么办”的问题，可以有很多答案。

在开发时防止这种错误情况的一种更“正式”的方法是在代码中应用契约设计。这意味着在开发时，需要在系统上设置类不变量，和/或甚至函数/方法前置条件和后置条件。

简而言之，类不变量确保类中有一些约束在正常使用中不会被违反（因此，类不会处于不一致的状态）。前置条件意味着作为函数/方法输入的数据必须遵循某些约束集，并且永远不会违反这些约束，后置条件意味着函数/方法输出必须再次遵循这些约束集，而永远不会违反它们。在执行无错误程序期间，不应违反合同条件，因此，在调试模式下实际检查合同设计，而在发布版本中禁用，以最大化开发的系统性能。

通过这种方式，可以避免由于违反约束集而导致的NullReferenceException情况。例如，如果在类中使用对象属性X，然后尝试调用其方法之一，并且X具有空值，则这将导致NullReferenceException：

public X { get; set; }

public void InvokeX()
{
    X.DoSomething(); // if X value is null, you will get a NullReferenceException
}

但是，如果您将“属性X永远不能有空值”设置为方法前提条件，则可以防止前面描述的情况：

//Using code contracts:
[ContractInvariantMethod]
protected void ObjectInvariant() 
{
    Contract.Invariant(X != null);
    //...
}

因此，.NET应用程序存在代码合同项目。

或者，可以使用断言应用契约设计。

更新：值得一提的是，这个词是Bertrand Meyer在设计Eiffel编程语言时创造的。

你能怎么办？

这里有很多很好的答案来解释空引用是什么以及如何调试它。但是关于如何防止这个问题或者至少让它更容易被发现的问题却很少。

检查参数

例如，方法可以检查不同的参数以查看它们是否为空，并抛出ArgumentNullException，这显然是为此目的创建的异常。

ArgumentNullException的构造函数甚至将参数的名称和消息作为参数，以便您可以确切地告诉开发人员问题所在。

public void DoSomething(MyObject obj) {
    if(obj == null) 
    {
        throw new ArgumentNullException("obj", "Need a reference to obj.");
    }
}

使用工具

还有几个库可以提供帮助。例如，“Resharper”可以在编写代码时向您提供警告，尤其是当您使用它们的属性：NotNullAttribute时

在“Microsoft代码契约”中，您可以使用Contract.Requals（obj！=null）这样的语法，这为您提供了运行时和编译检查：引入代码契约。

还有“PostSharp”，它允许您只使用如下属性：

public void DoSometing([NotNull] obj)

通过这样做并使PostSharp成为构建过程的一部分，将在运行时检查obj是否为空。参见：PostSharp空检查

普通代码解决方案

或者，您可以始终使用简单的旧代码编写自己的方法。例如，这里有一个可以用来捕获空引用的结构。它是按照与Nullable＜T＞相同的概念建模的：

[System.Diagnostics.DebuggerNonUserCode]
public struct NotNull<T> where T: class
{
    private T _value;

    public T Value
    {
        get
        {
            if (_value == null)
            {
                throw new Exception("null value not allowed");
            }

            return _value;
        }
        set
        {
            if (value == null)
            {
                throw new Exception("null value not allowed.");
            }

            _value = value;
        }
    }

    public static implicit operator T(NotNull<T> notNullValue)
    {
        return notNullValue.Value;
    }

    public static implicit operator NotNull<T>(T value)
    {
        return new NotNull<T> { Value = value };
    }
}

您使用的方式与使用Nullable＜T＞的方式非常相似，但目的恰恰相反——不允许null。以下是一些示例：

NotNull<Person> person = null; // throws exception
NotNull<Person> person = new Person(); // OK
NotNull<Person> person = GetPerson(); // throws exception if GetPerson() returns null

NotNull＜T＞隐式转换为T和T，因此您可以在任何需要的地方使用它。例如，您可以将Person对象传递给采用NotNull＜Person＞的方法：

Person person = new Person { Name = "John" };
WriteName(person);

public static void WriteName(NotNull<Person> person)
{
    Console.WriteLine(person.Value.Name);
}

正如您在上面看到的，对于空值，您可以通过value属性访问基础值。或者，您可以使用显式或隐式转换，您可以看到以下返回值的示例：

Person person = GetPerson();

public static NotNull<Person> GetPerson()
{
    return new Person { Name = "John" };
}

或者，您甚至可以在方法通过执行强制转换仅返回T（在本例中为Person）时使用它。例如，以下代码与上面的代码类似：

Person person = (NotNull<Person>)GetPerson();

public static Person GetPerson()
{
    return new Person { Name = "John" };
}

结合扩展

将NotNull＜T＞与扩展方法相结合，您可以涵盖更多情况。下面是扩展方法的示例：

[System.Diagnostics.DebuggerNonUserCode]
public static class NotNullExtension
{
    public static T NotNull<T>(this T @this) where T: class
    {
        if (@this == null)
        {
            throw new Exception("null value not allowed");
        }

        return @this;
    }
}

下面是一个如何使用它的示例：

var person = GetPerson().NotNull();

github

为了便于参考，我在GitHub上提供了上述代码，您可以在以下位置找到：

https://github.com/luisperezphd/NotNull

相关语言功能

C#6.0引入了“空条件运算符”，这有点帮助。使用此功能，您可以引用嵌套对象，如果其中任何一个为空，则整个表达式返回空。

这减少了在某些情况下必须执行的空检查的数量。语法是在每个点前加一个问号。以以下代码为例：

var address = country?.State?.County?.City;

假设country是一个country类型的对象，该对象具有名为State等属性。如果country、State、County或City为空，则地址将变为空。因此，您只需检查地址是否正确。

这是一个很好的功能，但它提供的信息较少。这并不能明显看出4中的哪一个是空的。

像Nullable一样内置？

C#对Nullable＜T＞有一个很好的简写，你可以在类型后面加一个问号，比如so int？。

如果C#有类似于上面NotNull＜T＞结构的东西，并且有类似的速记，也许是感叹号（！），这样你就可以写类似于：public void WriteName（Person！Person）的东西了。

抛出此异常的一个示例是：当您试图检查某个对象时，该对象为空。

例如：

string testString = null; //Because it doesn't have a value (i.e. it's null; "Length" cannot do what it needs to do)

if (testString.Length == 0) // Throws a nullreferenceexception
{
    //Do something
} 

当您尝试对尚未实例化的对象（即上面的代码）执行操作时，.NET运行时将抛出NullReferenceException。

与ArgumentNullException相比，ArgumentNullException通常在方法期望传递给它的内容不为null时作为防御措施抛出。

更多信息请参见C#NullReferenceException和Null参数。