null と参照

対応（20）

書き方	説明	注意
string s = null;	参照型への代入
new string[4]	生成した直後の配列の要素
new int[4][]	生成した直後の内側の配列
buffer == null	null との比較
s is null	null との照合
other != null	インタフェースの値との比較
s ?? "x"	null なら別の値
s ??= "x"	null なら代入
target?.name	null なら呼ばない
target?.Rotate(...)	null なら呼ばない（戻り値なし）
#nullable enable	検査の有効化
string? s	null になりうる型
#nullable disable	検査の無効化
s!	null でない扱い
if (s != null) { s.Length }	確認したあとの扱い
where T : notnull	null にならない型への制約
[NotNull]	null でないことの指定
[NotNullWhen(true)] out string s	戻り値が真なら null でない指定
[return: MaybeNull]	null を返しうる指定
[AllowNull]	null を代入してよい指定

非対応（4）

書き方	説明	エラー	理由	代替
c as Transform	変換できなければ null にする	TUKI0001	未実装	型が分かっているならキャスト（(Transform)c）で書く。union かインタフェースなら型パターンで受ける
a?[0]	配列が null なら要素を読まない	TUKI0001	環境	if (a != null) で囲む
IShape s = new Box(); s == null	値型に付けたインタフェースを null と比べる	TUKI0001	設計	値型は null にならない。Behaviour に付けたものなら比べられる
Point p = new Point(); p == null	struct を null と比べる	CS0019	設計	値型は null にならない

注釈と属性が有効な時点	コンパイルの時だけです。? も [NotNull] などの属性も、生成されるプログラムには残りません。エラーにならないため見落としやすい点です
停止する形	null の参照のメンバを呼ぶ、null の配列の要素を読む。そのイベントはそこで停止し、エラーは実行環境が出します
捕まえられるか	できません。例外の仕組みが無いので、捕まえて続きを実行することはできません

null の発生源

参照型のフィールドと配列の要素は、値を代入するまで null です。初期化子を書かなければ、最初から null が入っています。

参照型への代入

using UnityEngine;
using Tsukimi;

public class CvNullLiteral : TsukimiBehaviour
{
    void Start()
    {
        string s = null;
        Debug.Log(s == null);   // => true
    }
}

生成した直後の配列の要素

using UnityEngine;
using Tsukimi;

public class ArraysElementReferenceType : TsukimiBehaviour
{
    private string[] names;

    void Start()
    {
        names = new string[4];
        Debug.Log(names[0] == null);   // => true
        names[0] = "hello";
        Debug.Log(names[0]);   // => "hello"
    }
}

生成した直後の内側の配列

using UnityEngine;
using Tsukimi;

public class ArraysDeclareJagged : TsukimiBehaviour
{
    private int[][] grid;

    void Start()
    {
        grid = new int[4][];
        Debug.Log(grid[0] == null);   // => true
        grid[0] = new int[4];
        grid[0][0] = 1;
        Debug.Log(grid[0][0]);   // => 1
    }
}

null の判定

null かどうかは、参照型の値に対してだけ調べられます。値型は null を取らないので、比較そのものが書けません。

null との比較

using UnityEngine;
using Tsukimi;

public class ArraysCompareToNull : TsukimiBehaviour
{
    private int[] buffer;

    void Start()
    {
        Debug.Log(buffer == null);   // => true
        if (buffer == null)
        {
            buffer = new int[4];
        }
        Debug.Log(buffer.Length);   // => 4
    }
}

null との照合

== null と同じ判定を、パターンとして書く形です（パターンマッチング）。

using UnityEngine;
using Tsukimi;

public class PtConstNull : TsukimiBehaviour
{
    void Start()
    {
        string s = null;
        if (s is null) { Debug.Log(1); }   // => 1
    }
}

インタフェースの値との比較

null と比べられるのは、Behaviour に付けたインタフェースだけです。

using UnityEngine;
using Tsukimi;

public interface IGadget
{
    void Tick();
}

public class IfaceCompareNull : TsukimiBehaviour, IGadget
{
    public IGadget other;

    public void Tick() { }

    void Start()
    {
        Debug.Log(other == null);   // => true
        if (other != null)
        {
            other.Tick();
        }
    }
}

null を避ける書き方

null のときの処理を、if で囲まずに式の中に書く構文です。

null なら別の値

using UnityEngine;
using Tsukimi;

public class ExpressionsNullCoalesce : TsukimiBehaviour
{
    void Start()
    {
        string s = null;
        string r = s ?? "x";
        Debug.Log(r);   // => "x"
    }
}

null なら代入

using UnityEngine;
using Tsukimi;

public class ExpressionsNullCoalesceAssign : TsukimiBehaviour
{
    void Start()
    {
        string s = null;
        s ??= "x";
        Debug.Log(s);   // => "x"
    }
}

null なら呼ばない

左が null のときは、その先の呼び出しをせずに、式全体が null になります。

using UnityEngine;
using Tsukimi;

public class ExpressionsNullConditionalReference : TsukimiBehaviour
{
    public Transform target;

    void Start()
    {
        string s = target?.name;
        Debug.Log(s);   // => null
    }
}

null なら呼ばない（戻り値なし）

using UnityEngine;
using Tsukimi;

public class ExpressionsNullConditionalVoid : TsukimiBehaviour
{
    public Transform target;

    void Start()
    {
        target?.Rotate(Vector3.up);
    }
}

null 安全

何をする仕組みか	参照型を「null になりうる型（string?）」と「ならない型（string）」に分けて、コンパイラが値の流れを追います
エラーになる条件	null になりうる値を確認せずに使うと TUKI0201 でそこでエラーになります。C# のコンパイラは同じ形を警告として報告しますが、この言語ではエラーになり、コンパイルが通りません
有効な範囲	既定では無効です。#nullable enable と書いた行から先だけです
有効な時点	コンパイルの時だけです。できあがるプログラムに検査は残らないので、実行時に null で停止することは防げません

検査の有効化

#nullable enable
using UnityEngine;
using Tsukimi;

public class PreNullableEnable : TsukimiBehaviour
{
    void Start()
    {
        string s = "a";
        Debug.Log(s.Length);   // => 1
    }
}

#nullable enable
using UnityEngine;
using Tsukimi;

public class R_nrt_assign : TsukimiBehaviour
{
    void Start()
    {
        string s = null;
        Debug.Log(s);
    }
}

null になりうる型

型に ? を付けると、null が入りうる値として扱われます。

using UnityEngine;
using Tsukimi;

public class NrAnnot : TsukimiBehaviour
{
    void Start()
    {
        #nullable enable
        string? s = null;
        Debug.Log(s == null);   // => true
    }
}

#nullable enable
using UnityEngine;
using Tsukimi;

public class R_nrt_deref : TsukimiBehaviour
{
    void Start()
    {
        string? s = null;
        Debug.Log(s.Length);
    }
}

検査の無効化

#nullable enable
using UnityEngine;
using Tsukimi;

public class NrDisable : TsukimiBehaviour
{
    void Start()
    {
        #nullable disable
        string s = null;
        Debug.Log(s == null);   // => true
    }
}

#nullable enable
using UnityEngine;
using Tsukimi;

public class R_nrt_no_disable : TsukimiBehaviour
{
    void Start()
    {
        string s = null;
        Debug.Log(s == null);
    }
}

null でない扱い

! を付けると、null になりうる値を ? の無い型へそのまま渡せます。

#nullable enable
using UnityEngine;
using Tsukimi;

public class PeNullForgiving : TsukimiBehaviour
{
    void Start()
    {
        string? s = Get();
        string t = s!;
        Debug.Log(t);   // => "a"
    }

    private string? Get() { return "a"; }
}

#nullable enable
using UnityEngine;
using Tsukimi;

public class R_nrt_no_bang : TsukimiBehaviour
{
    void Start()
    {
        string? s = Get();
        string t = s;
        Debug.Log(t);
    }

    private string? Get() { return "a"; }
}

確認したあとの扱い

#nullable enable
using UnityEngine;
using Tsukimi;

public class NullNarrowing : TsukimiBehaviour
{
    void Start()
    {
        string? s = Get();
        if (s != null) { Debug.Log(s.Length); }   // => 2
    }

    private string? Get() { return "ab"; }
}

#nullable enable
using UnityEngine;
using Tsukimi;

public class R_nrt_no_check : TsukimiBehaviour
{
    void Start()
    {
        string? s = Get();
        Debug.Log(s.Length);
    }

    private string? Get() { return "ab"; }
}

null にならない型への制約

using UnityEngine;
using Tsukimi;

public class GcNotNull : TsukimiBehaviour
{
    void Start()
    {
        Debug.Log(Take<int>(1));   // => 1
    }

    private int Take<T>(T v) where T : notnull { return 1; }
}

#nullable enable
using UnityEngine;
using Tsukimi;

public class R_nrt_notnull : TsukimiBehaviour
{
    void Start()
    {
        Debug.Log(Take<string?>(null));
    }

    private int Take<T>(T v) where T : notnull { return 1; }
}

null でないことの指定

引数や戻り値が null でないことを C# の解析へ伝えます。

using UnityEngine;
using Tsukimi;

public class NrAttr : TsukimiBehaviour
{
    void Start()
    {
        Debug.Log(1);   // => 1
    }

    [System.Diagnostics.CodeAnalysis.NotNull]
    private string S = "a";
}

戻り値が真なら null でない指定

戻り値が真のときは out の値が null でないことを伝えます。

using UnityEngine;
using Tsukimi;

public class NrNotNullWhen : TsukimiBehaviour
{
    void Start()
    {
        Debug.Log(1);   // => 1
    }

    private bool Try([System.Diagnostics.CodeAnalysis.NotNullWhen(true)] out string s) { s = "a"; return true; }
}

null を返しうる指定

戻り値が null になりうることを伝えます。

using UnityEngine;
using Tsukimi;

public class NrMaybeNull : TsukimiBehaviour
{
    void Start()
    {
        Debug.Log(1);   // => 1
    }

    [return: System.Diagnostics.CodeAnalysis.MaybeNull]
    private string Get() { return null; }
}

null を代入してよい指定

? の付いていない型にも null を代入できるようにします。

using UnityEngine;
using Tsukimi;

public class NrAllowNull : TsukimiBehaviour
{
    void Start()
    {
        Debug.Log(1);   // => 1
    }

    [System.Diagnostics.CodeAnalysis.AllowNull]
    private string S = "a";
}