Null что это значит в программировании
Null, великий и ужасный
Именно так и никак иначе: null в C# — однозначно ошибочное решение, бездумно скопированное из более ранних языков.
Этот ящик Пандоры был открыт еще при создании языка ALGOL W великим Хоаром, который позднее назвал собственную идею ошибкой на миллиард долларов.
Лучшая историческая альтернатива
Разумеется, она была, причем очевидная по современным меркам
Самое трагичное, что все это не было откровением и даже новинкой уже к моменту проектирования первой версии языка. Увы, тогда матерых функциональщиков в команде Хейлсберга не было.
Лекарства для текущей реальности
Хотя прогноз очень серьезный, летального исхода можно избежать за счет применения различных практик и инструментов. Способы и их особенности пронумерованы для удобства ссылок.
Явные проверки на null в операторе if. Очень прямолинейный способ с массой серьезных недостатков.
Атрибут NotNull. Немного упрощает использование явных проверок
Паттерн проектирования Null object. Очень хороший способ, но с ограниченной сферой применения.
Конвенция о возврате живых объектов по умолчанию. Очень просто и эффективно.
Любой метод или свойство, для которых явно не заявлена возможность возвращать null, должны всегда предоставлять полноценный объект. Для поддержания достаточно выработки хорошей привычки, например, посредством ревью кода.
Конвенция о стандартных способах явно указать что свойство или метод может вернуть null: например, префикс Try или суффикс OrDefault в имени метода. Органичное дополнение к возврату полноценных объектов по умолчанию. Достоинства и недостатки те же.
Атрибут CanBeNull. Добрый антипод-близнец атрибута NotNull.
Операторы C# (тернарный, Элвиса, coalesce)
Тип Optional. Позволяет явно поддержать отсутствие объекта.
Монада Maybe. LINQ для удобной обработки случаев как наличия, так и отсутствия объекта.
Пакет Fody/NullGuard. Автоматические проверки на null на стероидах.
Ссылочные типы без возможности присвоения null (если добавят в одну из будущих версий C#)
Итоги
Буду краток — все выводы в таблице:
Настоятельная рекомендация | Антипаттерн | На ваш вкус и потребности |
---|---|---|
4, 5, 7, 11, 12 (когда и если будет реализовано) | 1, 2 | 3, 6, 8, 9, 10 |
На предвосхищение ООП через 20 лет не претендую, но дополнениям и критике буду очень рад.
Обновление
добавил примеры кода к утопической альтернативе.
Заметка про NULL
Основные положения
Для удобства сделаем процедуру, печатающую состояние булевого параметра:
и включим опцию печати сообщений на консоль:
Привычные операторы сравнения пасуют перед NULLом:
Сравнение с NULLом
Соответственно, IS NOT NULL действует наоборот: вернёт истину, если значение операнда отлично от NULLа и ложь, если он является NULLом:
DECODE идёт против системы:
Пример с составными индексами находится в параграфе про индексы.
Логические операции и NULL
В большинстве случаев неизвестный результат обрабатывается как ЛОЖЬ :
Отрицание неизвестности даёт неизвестность:
Операторы IN и NOT IN
Для начала сделаем несколько предварительных действий. Для тестов создадим таблицу T с одним числовым столбцом A и четырьмя строками: 1, 2, 3 и NULL
Включим трассировку запроса (для этого надо обладать ролью PLUSTRACE ).
В листингах от трассировки оставлена только часть filter, чтобы показать, во что разворачиваются указанные в запросе условия.
Предварительные действия закончены, давайте теперь поработаем с операторами. Попробуем выбрать все записи, которые входят в набор (1, 2, NULL) :
Попробуем теперь с NOT IN :
Вообще ни одной записи! Давайте разберёмся, почему тройка не попала в результаты запроса. Посчитаем вручную фильтр, который применила СУБД, для случая A=3 :
Из-за особенностей трёхзначной логики NOT IN вообще не дружит с NULLами: как только NULL попал в условия отбора, данных не ждите.
NULL и пустая строка
Здесь Oracle отходит от стандарта ANSI SQL и провозглашает эквивалентность NULLа и пустой строки. Это, пожалуй, одна из наиболее спорных фич, которая время от времени рождает многостраничные обсуждения с переходом на личности, поливанием друг друга фекалиями и прочими непременными атрибутами жёстких споров. Судя по документации, Oracle и сам бы не прочь изменить эту ситуацию (там сказано, что хоть сейчас пустая строка и обрабатывается как NULL, в будущих релизах это может измениться), но на сегодняшний день под эту СУБД написано такое колоссальное количество кода, что взять и поменять поведение системы вряд ли реально. Тем более, говорить об этом они начали как минимум с седьмой версии СУБД (1992-1996 годы), а сейчас уже двенадцатая на подходе.
NULL и пустая строка эквивалентны:
непременный атрибут жёсткого спора:
Длина пустой строки не определена:
Сравнение с пустой строкой невозможно:
Критики подхода, предлагаемого Ораклом, говорят о том, что пустая строка не обязательно обозначает неизвестность. Например, менеджер по продажам заполняет карточку клиента. Он может указать его контактный телефон (555-123456), может указать, что он неизвестен (NULL), а может и указать, что контактный телефон отсутствует (пустая строка). С оракловым способом хранения пустых строк реализовать последний вариант будет проблемно. С точки зрения семантики довод правильный, но у меня на него всегда возникает вопрос, полного ответа на который я так и не получил: как менеджер введёт в поле «телефон» пустую строку и как он в дальнейшем отличит его от NULLа? Варианты, конечно, есть, но всё-таки…
Вообще-то, если говорить про PL/SQL, то где-то глубоко внутри его движка пустая строка и NULL различаются. Один из способов увидеть это связан с тем, что ассоциативные коллекции позволяют сохранить элемент с индексом » (пустая строка), но не позволяют сохранить элемент с индексом NULL:
Использовать такие финты ушами на практике не стоит. Во избежание проблем лучше усвоить правило из доки: пустая строка и NULL в оракле неразличимы.
Математика NULLа
Этот маленький абзац писался пятничным вечером под пиво, на фоне пятничного РЕН-ТВшного фильма. Переписывать его лень, уж извините.
Очевидно, что мы ничем не сможем помочь Коле: неизвестное количество любовников Маши до замужества сводит все расчёты к одному значению — неизвестно. Oracle, хоть и назвался оракулом, в этом вопросе уходит не дальше, чем участники битвы экстрасенсов: он даёт очевидные ответы только на очевидные вопросы. Хотя, надо признать, что Oracle гораздо честнее: в случае с Колей он не будет заниматься психоанализом и сразу скажет: «я не знаю»:
С конкатенацией дела обстоят по другому: вы можете добавить NULL к строке и это её не изменит. Такая вот политика двойных стандартов.
NULL и агрегатные функции
Таблица с данными. Используется ниже много раз:
Пустые значения игнорируются агрегатами:
Набор данных только из NULLов:
Пустой набор данных:
NULL в OLAP
Удобная фишка sqlplus: при выводе данных заменяет NULL на указанную строку:
Проверяем дуализм NULLа в многомерном кубе:
Значение NULL: руководство для начинающих
Если вы далеки от работы с базами данных, для вас может быть открытием, что ноль – это не значение NULL, хотя, признаем, они созвучны. Кроме того, NULL не является значением пустой строки, хотя можно найти поле, содержащее данные любого типа.
NULL можно представить как значение для представления неизвестного фрагмента данных (обратите внимание: не нулевого, хотя поле при этом выглядит пустым). А еще он не равен ничему, даже другому NULL. И сегодня мы поговорим об этом загадочном (на первый взгляд) значении NULL более подробно.
Пример значения NULL
Итак, что вы должны знать о значении NULL? Давайте разбираться.
Представьте себе письменный стол, на котором лежат канцелярские принадлежности: 6 шариковых ручек и 2 простых карандаша. Также известно, что в ящике стола должны быть фломастеры. Но вот сколько их и есть ли они вообще — данных нет. Если нам нужно составить таблицу инвентаризации с вводом значения NULL, то выглядеть она будет так:
InventoryID | Item | Количество |
1 | ручки | 6 |
2 | карандаши | 2 |
3 | фломастеры | NULL |
Как вы понимаете, принимать за «0» количество фломастеров в данном случае было бы неверным, так как подобная запись показывала бы, что фломастеров нет вообще. Но точные данные об их количестве отсутствуют, поэтому может оказаться, что несколько штук все же есть.
Значение NULL и НЕ NULL
IS NULL и IS NOT NULL – специально созданные операторы, которые осуществляют сравнение имеющихся NULLов. IS NULL возвращает истину, если операнда является NULLом. Соответственно, если операнд не является NULLом, то значение будет ложным.
select case when null is null then ‘YES’ else ‘NO’ end from dual; — YES
select case when ‘a’ is null then ‘YES’ else ‘NO’ end from dual; — NO
IS NOT NULL имеет обратный принцип: значение будет истинным, если операнд не является NULLом, и ложным, если он таковым является.
select case when ‘a’ is NOT null then ‘YES’ else ‘NO’ end from dual; — YES
select case when null is NOT null then ‘YES’ else ‘NO’ end from dual; — NO
Учтите, что когда речь идет об отсутствующих значениях, есть особые случаи их сравнения:
Вот так проявляет себя DECODE:
, null, ‘EMPTY’ — это условие будет истинным
Значение NULL в MySQL
Результат при сравнении NULLов, в зависимости от операции SQL, часто будет иметь значение NULL. Предположим, что А НЕДЕЙСТВИТЕЛЕН:
Ваш Путь в IT начинается здесь
Логические операции и NULL
Для логических операторов AND и OR есть свои особенности при работе со значением NULL. Краткое руководство рассмотрим на примере.
Чаще всего с неизвестным результатом работают как с ЛОЖЬЮ:
select 1 from dual where dummy = null; — запрос не вернёт записей
При отрицании неизвестности результатом будет НЕИЗВЕСТНО:
exec test_bool( not(null = null)); — UNKNOWN
exec test_bool( not(null = ‘a’) ); — UNKNOWN
exec test_bool(null or true); — TRUE Главный карьерный консультант
Мы в GeekBrains каждый день обучаем людей новым профессиям и точно знаем, с какими трудностями они сталкиваются. Вместе с экспертами по построению карьеры поможем определиться с новой профессией, узнать, с чего начать, и преодолеть страх изменений.
Карьерная мастерская это:
Уже 50 000 человек прошли мастерскую и сделали шаг к новой профессии!
Запишитесь на бесплатный курс и станьте ближе к новой карьере:
Зарегистрироваться и получить подарки
Операторы IN и NOT IN для значения NULL
Чтобы понять взаимодействие этих операторов с NULLом, рассмотрим пример.
Создадим таблицу Т, состоящую из одного числового столбца А и строками: 1, 2, 3 и NULL.
create table t as select column_value a from table(sys.odcinumberlist(1,2,3,null));
Затем выполним трассировку запроса (учтите, что для этого нужно обладать ролью PLUSTRACE).
От трассировки в листингах оставлена часть filter, чтобы показать преобразование указанных в запросе условий.
Теперь, после подготовительных действий, попробуем выбрать те записи, которые будут соответствовать набору (1, 2, NULL).
select * from t where a in(1,2,null); — вернёт [1,2]
— filter(«A»=1 OR «A»=2 OR «A»=TO_NUMBER(NULL))
По какой-то причине строка с NULLом не выбрана. Возможно, это случилось потому, что вычисление предиката «А»=TO_NUMBER(NULL) вернуло состояние НЕИЗВЕСТНО. Попробуем явно указать условие включения NULLов в результаты запросов:
select * from t where a in(1,2) or a is null; — вернёт [1,2,NULL]
— filter(«A» IS NULL OR «A»=1 OR «A»=2)
Попробуем с NOT IN:
select * from t where a not in(1,2,null); — no rows selected
— filter(«A»<>1 AND «A»<>2 AND «A»<>TO_NUMBER(NULL))
Ни одной записи так и не появилось.
Это объясняется тем, что трехзначная логика NOT IN не взаимодействует с NULLами: при попадании NULL в условия отбора данных можно не ждать.
Значение NULL и пустая строка в СУБД
Oracle отличается от стандартов ANSI SQL в определении NULLов: он проводит знак равенства между NULL и пустой строкой. Эта особенность программы рождает много споров, хотя Oracle и заявляет, что, возможно, в будущих релизах будет изменен подход в обработке пустой строки, как NULL. Но в реальности проведение таких изменений сомнительно, так как под эту СУБД написано неимоверное количество кода.
Чтобы работа приносила удовольствие, нужно сначала найти правильную профессию.
Мы подготовили документы, которые помогут не ошибиться с выбором и определить, какая профессия в IT подходит именно тебе.
Благодаря этим гайдам 76% наших студентов смогли найти востребованную профессию своей мечты.
Обычно эти документы доступны только нашим студентам, мы какое-то время будем раздавать их бесплатно, но очень скоро уберем их из открытого доступа.
Скачивай и используй уже сегодня:
Гайд по профессиям в IT
5 профессий с данными о навыках и средней заработной плате
Чек-лист эффективного обучения от Geekbrains
6 правил, которым необходимо следовать для облегчения обучения
Все профессии, которые есть в IT-сфере
63 профессии и необходимые для них навыки
Рекомендации по книгам для востребованных специалистов
6 направлений деятельности и полезная литература по каждому из них
exec test_bool( » is null ); — TRUE
Если попытаться найти причину, почему вообще пустую строку стали считать эквивалентной NULL, то ответ можно найти в формате хранения varchar`ов и NULLов внутри блоков данных. Табличные строки Oracle хранит в структуре, представляющей собой заголовок и следующими за ним столбцы с данными.
Каждый столбец, в свою очередь, состоит из 2-х полей: длина данных в столбце (1 или 3 байта) и сами данные. При нулевой длине varchar2 в поле с данными нечего вносить, так как оно не занимает ни байта. В поле же, где указывается длина, вносится специальное значение 0xFF, что и означает отсутствие данных.
NULL Oracle представляет аналогично, то есть отсутствует поле с данными, а в поле длины данных вносится 0xFF. Так как изначально разработчики Oracle не разделяли эти два состояния, то и сейчас принцип внесения данных не изменился.
Значение NULL
Понятие «пустая строка» допустимо толковать как абсолютное отсутствие значения, так как ее длина равна нулю. NULL же, в свою очередь, имеет длину неопределенного значения. Поэтому выражение length (») возвращает NULL, а не ожидаемый ноль.
Еще одна причина, по которой нельзя сравнивать NULL с пустой строкой: выражение val = » вернёт состояние НЕИЗВЕСТНО, так как, по сути, идентично val=NULL.
Неопределенная длина пустой строки:
select length(») from dual; — NULL
Сравнение с пустой строкой невозможно:
Критика такого подхода Oracle к значениям NULL и пустой строки, основывается на том, что не всегда пустая строка может означать неизвестность. Например, когда менеджер-продавец вносит данные в карточку клиента, то в поле «Контактный номер» он может указать конкретный номер; также он может указать, что номер неизвестен (NULL); но еще он может указать, что номера как такового нет (пустая строка).
Отличия между null и undefined
Можно сказать, что NULL – это такое значение, которое является определенным для отсутствующего объекта. UNDEFINED же означает именно неопределенность. Например:
// значение переменной element до её инициализации не определённо: undefined
// здесь при попытке получения несуществующего элемента, метод getElementById возвращает null
// переменная element теперь инициализирована значением null, её значение определено
Осуществляя проверку на NULL или UNDEFINED, нужно помнить о разнице в операторах равенства (==) и идентичности (===): с первым оператором производится преобразование типов.
typeof null // object (не «null» из соображений обратной совместимости)
typeof undefined // undefined
null === undefined // false
null == undefined // true
Это все то, что вы должны знать о значении NULL. Обрастая опытом и применяя некоторые уловки для избежания NullPointerException, вы научитесь делать безопасный код. Главным образом неразбериха возникает из-за того, что NULL может трактоваться как пустое значение или как неидентифицированное.
Поэтому важно документально фиксировать поведение метода, когда есть входящее значение NULL. Держите в памяти, что NULL – это значение по умолчанию ссылочных переменных. И вызывать методы экземпляра или получать доступ к переменным экземпляра, применяя NULL-ссылку, вы не можете.
NULL (Си)
Иначе говоря, реализация предоставляет специальное значение — константу нулевого указателя, которую можно присвоить любому указателю и такой указатель при сравнении не будет равен любому «корректному» указателю. То есть, можно считать, что нулевой указатель не содержит корректный адрес в памяти.
Содержание
Использование
Нулевые указатели придуманы как удобный способ «отметить» указатели, которые заведомо не указывают на корректный адрес в памяти. Например, при объявлении указателя как автоматической переменной его значение не определено. Чтобы отметить, что этот указатель ещё не содержит корректный адрес в памяти, такому указателю присваивают константу нулевого указателя:
Хорошим стилем программирования является присваивание указателю после освобождения памяти, на которую он ссылался, нулевого указателя. Кроме этого, применение обнуления указателей актуально для безопасности освобождения памяти: операция delete в C++ (free в Си) безопасна для нулевого указателя. Например:
в то время как в таком варианте ошибки не будет
Разыменовывание нулевых указателей
Разыменовывание нулевого указателя является операцией с неопределённым поведением. На реализацию не накладывается никаких ограничений: может произойти, например, обращение к памяти, не предназначенной для использования данной программой (то есть при чтении будет считан «мусор», а при записи — значение будет записано в область памяти, не принадлежащую программе). Например, в DOS запись по нулевому адресу затрёт как минимум нулевой вектор прерываний, так что следующий вызов int 0 приведёт, скорее всего, к зависанию системы. Однако чаще всего это приводит к ошибке времени выполнения (если в операционной системе реализована защита памяти и доступ в невыделенную процессу память блокируется). Например, в Windows 9x сообщение «Общая ошибка защиты» — «Программа выполнила недопустимую операцию и будет закрыта» (англ. general protection fault, GPF ) выдаётся чаще всего в тех случаях, когда программа обращается в память по некорректному (в том числе неинициализированному или уже освобождённому) указателю. В Unix-подобных операционных системах в таких ситуациях процесс получает сигнал SIGSEGV и его обработчик выводит сообщение «Segmentation fault».
Нулевые указатели в C++
См. также
Примечания
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «NULL (Си)» в других словарях:
Null — (de) … Kölsch Dialekt Lexikon
Null — Pour le musicien japonais, voir Kazuyuki K. Null. NULL est un mot clef présent dans de nombreux langages informatiques, et qui désigne l état d un pointeur qui n a pas de cible ou d une variable qui n a pas de valeur. La notion de valeur ou … Wikipédia en Français
Null — may refer to: Contents 1 In computing 2 In art 3 In mathematics 4 In science 5 People … Wikipedia
Null — «Null» redirige aquí. Para otras acepciones, véase Null (desambiguación). El término null o nulo es a menudo utilizado en la computación, haciendo referencia a la nada. En programación, null resulta ser un valor especial aplicado a un puntero (o… … Wikipedia Español
null — [nʌl] adjective [only before a noun] 1. STATISTICS a null effect, result etc is one that is zero or nothing 2. LAW another name for null and void: • Their suit also asks the court to declare null the buyer s shareholder rights plan. * * * … Financial and business terms
NULL (Си и Си++) — NULL в языках программирования Си и C++ макрос, объявленный в заголовочном файле stddef.h (и других заголовочных файлах). Значением этого макроса является зависящая от реализации константа нулевого указателя (англ. null pointer constant).… … Википедия
null — / nəl/ adj [Anglo French nul, literally, not any, from Latin nullus, from ne not + ullus any]: having no legal or binding force: void a null contract Merriam Webster’s Dictionary of Law. Merriam Webster. 1996 … Law dictionary
Null — Null, a. [L. nullus not any, none; ne not + ullus any, a dim. of unus one; cf. F. nul. See
Null-O — is a 1958 science fiction short story by Philip K. Dick. This rather brief story examines the concept of totally unempathic and logical humans ( Null O s) in an obvious parody of the plot and concepts of The Players of Null A by A. E. van Vogt.… … Wikipedia
Справочник по C#. Типы значений, допускающие значение NULL
В C# 8.0 появилась возможность использования ссылочных типов, допускающих значение NULL. Дополнительные сведения см. в статье Ссылочные типы, допускающие значение NULL. Типы значений, допускающие значение NULL, доступны начиная с C# 2.
Назначение и объявление
Проверка экземпляра типа значения, допускающего значение NULL
Вы всегда можете использовать следующие свойства только для чтения, чтобы проверить и получить значение переменной типа, допускающего значение NULL:
Преобразование из типа значения, допускающего значение NULL, в базовый тип
Вы можете также явно привести тип значения, допускающий значение NULL, к типу, не допускающему значение NULL, как показано в примере ниже.
Операторы с нулификацией
Если между двумя типами данных определено пользовательское преобразование типов, то это же преобразование можно также использовать между соответствующими типами, допускающими значение NULL.
Упаковка-преобразование и распаковка-преобразование
Экземпляр типа значения, допускающего значение NULL, T? упакован следующим образом:
Идентификация типа значений, допускающего значение NULL
В следующем примере показано, как определить, представляет ли экземпляр System.Type сконструированный тип значений, допускающий значение NULL, т. е. тип System.Nullable с указанным параметром типа T :
Как показано в примере, при помощи оператора typeof можно создать экземпляр System.Type.
Если вы хотите определить, принадлежит ли экземпляр к типу значений, допускающему значение NULL, не используйте метод Object.GetType для получения экземпляра Type для тестирования с помощью приведенного выше кода. При вызове метода Object.GetType в экземпляре типа значений, допускающего значение NULL, экземпляр упаковывается в Object. Так как упаковка экземпляра типа значений, допускающего значение NULL, значение которого отлично от NULL, эквивалентна упаковке значения базового типа, GetType возвращается экземпляр Type, представляющий базовый тип типа значений, допускающего значение NULL:
Кроме того, не используйте оператор is, чтобы определить, принадлежит ли экземпляр к типу значений, допускающему значение NULL. Как показано в следующем примере, вы не можете отличить типы экземпляра типа значений, допускающего значение NULL, и его экземпляра базового типа с помощью оператора is :
Чтобы определить, принадлежит ли экземпляр типу значений, допускающему значение NULL, можно использовать код, представленный в следующем примере:
Методы, описанные в этом разделе, неприменимы в случае ссылочных типов, допускающих значения NULL.
Спецификация языка C#
Дополнительные сведения см. в следующих разделах статьи Спецификация языка C#: