LinkedList.First.Value返回null但链表非空的异常问题求助

问题描述 #

开发控制台蛇游戏时，调用LinkedList.First.Value抛出NullReferenceException，提示LinkedList.First.get返回null。但已给链表首个元素设置了55，确认链表非空。

相关代码片段 #

链表定义 #

LinkedList<int> Pos = new LinkedList<int>();

Main方法代码 #

var p = new Program();
p.Pos.AddLast(55);
Timer myTimer = new Timer();
myTimer.Elapsed += new ElapsedEventHandler(Move);
myTimer.Interval = 1000; // 1000毫秒为1秒
myTimer.Start();

引发错误的Move方法代码 #

p.Pos.AddFirst(p.Pos.First.Value + p.dir);

异常信息 #

System.NullReferenceException: 'Object reference not set to an instance of an object.'
System.Collections.Generic.LinkedList.First.get returned null.

完整代码 #

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Timers;
using System.Collections;

namespace Snake
{
    class Program
    {
        LinkedList<int> Pos = new LinkedList<int>();
        int dir = 1;
        bool snakeAlive = true;
        static void Main(string[] args)
        {
            var p = new Program();
            p.Pos.AddLast(55);
            Timer myTimer = new Timer();
            myTimer.Elapsed += new ElapsedEventHandler(Move);
            myTimer.Interval = 1000; // 1000 ms is one second
            myTimer.Start();
            do
            {
                switch (Console.ReadKey().Key)
                {
                    case ConsoleKey.UpArrow:
                        p.dir = -10;
                        break;
                    case ConsoleKey.DownArrow:
                        p.dir = 10;
                        break;
                    case ConsoleKey.LeftArrow:
                        p.dir = -1;
                        break;
                    case ConsoleKey.RightArrow:
                        p.dir = 1;
                        break;
                }
            } while (p.snakeAlive == true);
        }

        void drawGame()
        {
            Console.Clear();
            for (int i = 0; i < 100; i++)
            {
                if (i % 10 == 9)
                {
                    Console.WriteLine(IsSnake(Pos, i));
                }
                else
                {
                    Console.Write(IsSnake(Pos, i));
                }
            }
        }
        String IsSnake(LinkedList<int> sPos, int position)
        {
            for (int i = 0; i < sPos.Count; i++)
            {
                if (position == sPos.ElementAt(i))
                {
                    return "==";
                }
            }
            return "[]";
        }
        public static void Move(object source, ElapsedEventArgs e)  {
            var p = new Program();
                p.Pos.AddFirst(p.Pos.First.Value + p.dir);
                p.Pos.RemoveLast();
            p.drawGame();
        }
    }
}

问题原因与解决方案 #

原因分析 #

错误核心在Move方法：

public static void Move(object source, ElapsedEventArgs e)  {
    var p = new Program(); // 新建了一个全新的Program实例
    p.Pos.AddFirst(p.Pos.First.Value + p.dir);
    // ...
}

Main方法中创建的p是已初始化Pos的游戏实例，但Move方法里重新创建了一个Program实例，这个新实例的Pos链表是空的，调用First.Value必然抛出空引用异常。

解决方案 #

1. 传递正确的实例到Move方法
   修改Timer事件注册逻辑，用lambda捕获Main中的p实例，同时将Move改为非静态方法：

   // Main方法中修改事件注册
   myTimer.Elapsed += (source, e) => p.Move(source, e);
   
   // 修改Move方法为非静态
   public void Move(object source, ElapsedEventArgs e)  {
       Pos.AddFirst(Pos.First.Value + dir);
       Pos.RemoveLast();
       drawGame();
   }
   

   这样Move操作的就是Main中已初始化的游戏实例，不会再出现空链表问题。

2. 额外优化建议

   • IsSnake方法用ElementAt遍历LinkedList效率极低，LinkedList不支持索引访问，改为遍历节点：

     String IsSnake(LinkedList<int> sPos, int position)
     {
         foreach (var pos in sPos)
         {
             if (pos == position)
             {
                 return "==";
             }
         }
         return "[]";
     }
     

   • 按键读取时添加Console.ReadKey(true)，避免按键字符显示在控制台，提升游戏体验。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Leo Barber