Ошибка NullReferenceException

Справочник · C# · 2 минуты чтения

System.NullReferenceException: Object reference not set to an instance of an object значит: программа обратилась к полю, свойству или методу объекта, а объекта нет — в переменной null. Исправление всегда одно из двух: сделать так, чтобы объект был, или проверить на null перед обращением.

string[] names = new string[3];
names[0] = "Анна";
Console.WriteLine(names[0].Length);
Console.WriteLine(names[1].Length);

Первая строка вывода — 4, а на второй программа остановится:

Текст

Unhandled exception. System.NullReferenceException: Object reference not set to an instance of an object.
   at Program.<Main>$(String[] args) in ...\Program.cs:line 4

В конце сообщения — файл и номер строки, где всё случилось. names[1] никто не заполнил: новый массив строк содержит null, и у null нет длины.

Откуда берётся null

Объект не создан. Поле или переменная класса объявлены, но new не было: Student s = null;, поле private List<int> marks; без = new List<int>().
Элемент массива ссылочного типа (строки, класса — типа, переменная которого хранит ссылку на объект). new string[3], new Student[10] — все элементы null, пока их не заполнили.
Метод вернул null. Console.ReadLine() в конце ввода, FirstOrDefault(), если ничего не нашлось, поиск в словаре, чтение настроек.
В Unity — поле скрипта не заполнено в окне Inspector, или GetComponent<T>() не нашёл компонент на объекте.

Как исправить

Если объект должен быть — создайте его заранее:

List<int> marks = new List<int>();
string name = "";

Если null возможен — проверьте его или задайте значение на этот случай:

string? name = null;
Console.WriteLine($"Длина: {name?.Length}");
Console.WriteLine($"Длина или 0: {name?.Length ?? 0}");
Console.WriteLine(name ?? "без имени");
if (name != null)
{
    Console.WriteLine(name.ToUpper());
}
name = "Вера";
Console.WriteLine($"Длина: {name?.Length}");

Вывод

Длина:
Длина или 0: 0
без имени
Длина: 4

a?.B — «если a не null, взять B, иначе null»: ошибки не будет.
a ?? b — «a, а если оно null, то b».
if (a != null) или if (a is not null) — обычная проверка.
Для строк — string.IsNullOrEmpty(s) и string.IsNullOrWhiteSpace(s).

Предупреждения компилятора помогают

В проектах .NET 6 и новее включены предупреждения о null (<Nullable>enable</Nullable> в .csproj). Тип string? значит «строка или null», а string — «точно не null». Предупреждение Dereference of a possibly null reference (CS8602) показывает строку, где программа может упасть с NullReferenceException, ещё до запуска. Не заглушайте такие предупреждения знаком ! (name!.Length), пока не убедились, что null там действительно невозможен, — лучше добавьте проверку.

Как найти виновника

Если в одной строке несколько обращений через точку (a.B.C.Length), запустите программу с отладкой (F5 в Visual Studio): на ошибке она остановится, и, наведя мышь на каждую часть выражения, видно, какая из них null. Или разбейте строку на несколько и выведите промежуточные значения.

В старом .NET Framework сообщение было по-русски: «Ссылка на объект не указывает на экземпляр объекта».