为何LINQ Where无法过滤可空类型Null？求简洁LINQ替代写法

问题场景 #

启用可空引用类型后，执行以下LINQ代码时，明明用Where(x => x != null)过滤了Null值，却依然无法将IEnumerable<string?>转换为IEnumerable<string>，导致AddRange调用报错：

#nullable enable
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

public class MyClass
{
    private List<string> ParseList(List<string> source)
    {
        var result = new List<string>();
        // 报错行：无法将IEnumerable<string?>转换为IEnumerable<string>
        result.AddRange(source.Select(x => x.MaybeNull()).Where(x => x != null));
        return result;
    }
}

public static class StringExtensions
{
    public static string? MaybeNull(this string? input)
    {
        if (input == null) return null;
        return input + "modified";
    }
}
#nullable disable

而改用foreach循环却能正常工作：

private List<string> ParseList2(List<string> source)
{
    var result = new List<string>();
    
    foreach (var item in source)
    {
        var modifiedItem = item.MaybeNull();
        if (modifiedItem != null) result.Add(modifiedItem);
    }
    
    return result;
}

补充说明：实际代码处理的是复杂类而非字符串，现有大量类似MaybeNull的扩展方法用于处理Null逻辑；另外ReSharper会提示将上述foreach转换为LINQ语句，但转换后的代码就是上述无效写法。

问题原因 #

这是因为C#的可空引用类型静态分析无法自动推断出Where(x => x != null)之后的序列元素一定是非空的。对于值类型的Nullable<T>（比如int?），编译器有特殊逻辑处理Value属性，但引用类型的可空（如string?）没有对应的内置机制，Where过滤后返回的仍然是IEnumerable<string?>，自然无法直接传入需要IEnumerable<string>的AddRange方法。

简洁LINQ替代方案 #

方案1：使用OfType<T>过滤并转换类型 #

OfType<string>会自动过滤掉Null值（因为Null不属于string类型），同时将序列转换为IEnumerable<string>：

result.AddRange(source.Select(x => x.MaybeNull()).OfType<string>());

方案2：使用空宽恕运算符! #

在过滤后用Select(x => x!)明确告诉编译器当前元素非空，强制转换类型：

result.AddRange(source.Select(x => x.MaybeNull()).Where(x => x != null).Select(x => x!));

方案3：自定义通用WhereNotNull扩展 #

针对大量类似场景，可编写一个通用扩展方法，复用过滤非空元素的逻辑，同时返回非空序列：

public static class EnumerableExtensions
{
    public static IEnumerable<T> WhereNotNull<T>(this IEnumerable<T?> source) where T : class
    {
        foreach (var item in source)
        {
            if (item != null) yield return item;
        }
    }
}

使用时只需链式调用即可，代码简洁且复用性高：

result.AddRange(source.Select(x => x.MaybeNull()).WhereNotNull());

内容的提问来源于stack exchange，提问作者spiral