Урок 7. Null-безопасность — ?, ?., ?: и !!

null — особое значение «ничего нет»: имя не указано, строка не прочитана, запись не найдена. Во многих языках любая переменная может оказаться null, и если программа обратится к ней как к настоящему значению, она упадёт с ошибкой NullPointerException. Это одна из самых частых ошибок в программах на Java.

Kotlin решает задачу так: компилятор знает, где может быть null, а где нет, и не даёт собрать программу, в которой пустое значение используется без проверки.

Тип с вопросом

Обычный тип — String, Int — null хранить не может:

fun main() {
    var name: String = "Anna"
    name = null
}

Эта программа не соберётся: компилятор сообщит, что null не может быть значением типа String (null cannot be a value of a non-null type 'String').

Если null допустим, к типу добавляют знак вопроса: String? — «строка или null», Int? — «число или null»:

fun main() {
    var name: String? = "Anna"
    println(name)
    name = null
    println(name)
}

Anna
null

Но у такой переменной нельзя просто взять свойство или вызвать функцию: name.length не соберётся. Компилятор сообщит, что для типа String? разрешены только безопасные вызовы ?. или вызовы с !!.. Разбор этой ошибки — в справке Ошибка Only safe (?.) or non-null asserted (!!.) calls are allowed. Ниже — все способы с ней справиться.

Проверка if

Самый понятный способ — проверить на null:

fun printLength(s: String?) {
    if (s != null) {
        println(s.length)
    } else {
        println("no string")
    }
}

fun main() {
    printLength("hello")
    printLength(null)
}

5
no string

Внутри if (s != null) компилятор уже знает, что s — не null, и разрешает s.length без всяких знаков. Это называется умным приведением (smart cast).

Безопасный вызов ?.

?. вызывает функцию или берёт свойство, только если значение не null. Если null — весь вызов даёт null, и ошибки нет:

fun main() {
    val a: String? = "Kotlin"
    val b: String? = null
    println(a?.length)
    println(b?.length)
    println(b?.uppercase())
}

6
null
null

Результат безопасного вызова — снова тип с вопросом: a?.length имеет тип Int?.

Значение по умолчанию ?:

Оператор ?: (его называют «Элвис» — из-за сходства с причёской) даёт значение справа, если слева null:

fun main() {
    val b: String? = null
    val len = b?.length ?: 0
    println(len)
    val name: String? = null
    println("Hello, ${name ?: "guest"}!")
}

0
Hello, guest!

b?.length ?: 0 читается так: «длина b, а если b — null, то 0». Результат уже без вопроса: len имеет тип Int.

Справа от ?: может стоять и return — тогда функция закончится, если значения нет:

fun greet(name: String?) {
    val n = name ?: return
    println("Hello, $n!")
}

fun main() {
    greet("Oleg")
    greet(null)
}

Hello, Oleg!

Ввод, который может оказаться не числом

toIntOrNull() переводит строку в число, а если в строке не число — возвращает null вместо ошибки. Вместе с ?: или проверкой это надёжный способ читать числа:

fun main() {
    val n = readln().toIntOrNull()
    if (n == null) {
        println("Not a number")
    } else {
        println(n * 2)
    }
}

abc

Not a number

let

?.let { ... } выполняет блок, только если значение не null. Внутри блока значение доступно как it, уже без вопроса:

fun main() {
    val email: String? = "user@example.com"
    email?.let {
        println("Send to $it")
        println(it.length)
    }
    val empty: String? = null
    empty?.let { println("never printed") }
}

Send to user@example.com
16

Оператор !!

!! говорит компилятору: «здесь точно не null, поверь». Тип теряет вопрос, и s!!.length собирается. Но если значение всё-таки null, программа падает:

fun main() {
    val s: String? = null
    println(s!!.length)
}

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException

Под этой строкой идут строки at … — где именно случилась ошибка: имя файла и номер строки.

Где встречается null

• toIntOrNull(), toDoubleOrNull() — строка не число;
• map[key] — в словаре нет такого ключа (урок Коллекции);
• list.firstOrNull(), list.getOrNull(i) — список пуст или номера нет;
• readlnOrNull() — ввод закончился;
• функции из библиотек Java — они могут вернуть null, и компилятор Kotlin об этом не всегда знает.

Коротко

• String не бывает null, String? — бывает.
• Проверка if (s != null) разрешает работать с s как с обычным значением.
• s?.length — безопасный вызов, даёт null, если s — null.
• s?.length ?: 0 — значение по умолчанию вместо null.
• s!! — «здесь точно не null»; если всё же null — NullPointerException.
• toIntOrNull() — перевод строки в число без падения.

Проверьте себя

fun main() {
    val s: String? = null
    println(s?.length ?: -1)
}