Null 안전성 (Null Safety)

ssh·2023년 12월 5일

dart

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개요

null safety는 개발자가 null 값을 참조할 수 없도록 하는 것이다.
String뒤에 ?를 붙여줌으로서 name이 String 또는 null이 될 수 있다고 명시해준 것이다.
기본적으로 모든 변수는 non-nullable(null이 될 수 없음)이다.
nullable변수와 일반 변수는 대입이 되지 않는다.
다트에서 ?와 ?가 없는 변수는 다른 타입이다.
?
- nullable
- 이 변수는 아직 Null 값일 수 있다고 선언한다.
!
- non-nullable
- 이 변수는 이제 Null 값일 리 없다고 사용한다.
2.12.0 버전부터 지원
- 다트는 변수에 값을 초기화하여 타입을 추론 결정하는 방식을 권장한다.
- 하지만 필요에 따라 변수에 값을 초기화하지 않고 선언 먼저 하고 변수를 나중에 사용해야 하는 경우가 있다.
- 이 때 실수로 초기화하지 않은 변수를 사용하는 논리적인 오류를 최소화하기 위하여 컴파일러 수준에서 에러를 발생시킨다.
- 기본값 초기화 없이 선언하는 변수는 프로그래머가 다음 사항을 인지하고 프로그램에 알려줘야 한다.

nullable 연산자

null 여부 확인을 위해 사용한다.

`?` 연산자 (Null-aware 연산자)

Dart에서 null이 될 수 있는 변수 또는 표현식을 다룰 때 사용된다.
?.은 null이 아닌 경우에만 속성이나 메서드에 접근합니다. 만약 변수가 null이라면 연산이 중단되고 결과는 null이 된다.
- 코드
```
String? name;
int length = name?.length ?? 0;
```
  위 코드에서 name이 null이라면 length는 0이 된다.

`??`

?? 연산자는 null이 아닌 경우에는 왼쪽 피연산자를 반환하고, null인 경우에는 오른쪽 피연산자를 반환한다.
- 코드
```
String? name;
String displayName = name ?? 'Guest';
```
  위 코드에서 name이 null이라면 displayName은 'Guest'가 된다.
?? 연산자를 사용할 때, 왼쪽 피연산자가 null이 아닌 경우에만 오른쪽 피연산자는 계산되지 않는다.
- 즉, 오른쪽 피연산자는 lazy evaluation이 적용된다.
?? 연산자를 이용하면 왼쪽 값이 null인지 체크해서 null이 아니면 왼쪽 값을 리턴하고 null이면 오른쪽 값을 리턴한다.
??(QQ)의 뜻은 만약 왼쪽의 있는 값이 Null이라면 오른쪽 값을 return 시킨다는 것이다.
쉽게 말해서 위 코드를 보면 name.toUpperCase()를 리턴할 것이다.
그런데 만약 name이 null이여서 toUpperCase()를 실행할 수 없다면 "NONE"을 리턴하는 것이다.
name에 ?(옵셔널)을 붙인 이유는 name이 null일 수도 있기 때문이다.

?? 연산자는 flutter에서 자주 사용된다.

코드

void main() {
  // null
  double? number = 4.0;

  print(number);

  number = 2.0;

  print(number);

  number = null;

  print(number);

  number ?? = 3.0; // number가 Null이라면 오른쪽 값으로 바꿔라, Null이 아니라면 바꾸지 않는다

  print(number);
}

좌, 우 피연산자 중에서 Null이 아닌 것을 선택한다.

코드

  const x = null;
  const y = 1;
  const z = 2;

  print(x ?? y); // 1, 우측 y값 선택
  print(y ?? x); // 1, 좌측 y값 선택
  print(y ?? z); // 1, 둘다 null이 아니지만 좌측 y값 선택

플러터에서 이용 사례
```
_image ?? const Text('No Image')
```

`??=`

??= 연산자를 이용하면 변수 안에 값이 null일 때를 체크해서 값을 할당해줄 수 있다.

코드

  const x = null;
  const y = 1;

  var t;

  t ??= x;  // t가 null이면 x를 대입하는데 x도 null이다.
  print(t);  // null

  t ??= y;  // t가 null이면 y를 대입한다.
  print(t);  // 1

  t ??= x;  // t가 null이면 x를 대입하는데 null이 아니므로 x를 대입하지 않는다.
  print(t);  // 1

`?.`

x객체가 null이 아닐 때에만 속성과 메소드에 접근한다.

x?.foo();
x?.bar

`...?`

const a = [
    ...[1, 2],
    null,
  ];

위 결과는 [1, 2, null]이며 끝에 null이 아닌 [1, 2]가 필요하다면 아래와 같이 작성한다.

var list = [
  ...[1, 2],
  ...?newList,
];

하지만 아래 경우에는 null이 아닌 원소만 추가할 때는 if 구문으로 작성할 수 밖에 없다.

var list = [
  1,
  2,
  if (elem() != null) elem(),
];

`!` non-null 단언 연산자(non-null assertion operator)

해당 표현식이 런타임 시점에서 null일 가능성이 없다고 확신하는 경우 사용한다.
!를 남발하면서 사용하는 것은 프로그램의 안정성을 저해할 수 있다.
항상 상황에 맞게 사용하고, 특히 사용자 입력과 같이 예측하기 어려운 상황에서는 예외 처리를 신중하게 고려해야 한다.
사용자가 예상치 못한 입력을 할 경우, 이러한 단언 연산자를 사용하면 프로그램이 예기치 않게 종료될 수 있다.

Null 해결 방법

1. 변수는 무조건 초기화하여 선언한다.

변수는 무조건 초기화하여 사용하는 것이다.
하지만 생성자, 함수 매개변수나 클래스 인스턴스 변수 중에는 어쩔 수 없이 초기화 없이 선언해야 하는 경우가 발생한다.

2. Null 값이 들어 갈 수 있다고 변수를 선언한다.

변수를 선언할 때 초기화하지 않아도 컴파일 에러가 발생하지 않도록 Null 허용 변수를 선언하는 방법이 있다.
일반 타입 뒤에 명시적으로 ?를 붙여 주면 해당 변수는 해당 타입 또는 null이 될 수 있다.
```
String? name;
```
위와 같이 선언하면 초기화하지 않아도 에러가 발생하지 않는다.

3. 절대 Null 값일 수가 없다고 알려주며 변수를 사용한다.

프로그래머는 ?를 붙여 name 변수에 이제 Null 값을 넣어도 좋다고 컴파일러한테 허락을 받았다.
하지만 매번 프로그래머는 Null 여부 확인하는 코드를 작성해서 Null 값일 리가 없다고 직접 컴파일러에게 알려줘야 한다.
아래 예시는 변수 뒤에 !를 붙여 컴파일러에게 Null이 아님을 주장하고 변수를 사용했다.
```
int? age = 1;
age = age! + 1;
```
코드에서 변수 뒤에 !를 붙여 명시적으로 해당 변수는 Null이 아님을 표시한다.
프로그래머가 매번 해당 변수가 사용할 때마다 Null이 아님을 확인하고 증명할 수 있도록 다트 언어에서 의도적인 불편함을 강제하는 것이다.

required 키워드

클래스의 변수를 선언할 때 초기화하지 않으면서 ?를 붙이지 않고 선언하는 방법이 있다.

생성자의 매개변수에 required를 붙여서 인스턴스 생성할 때 매개변수로 값을 넘겨 받는다고 약속해주는 것이다.

코드

class Person {
  String name; // ? 없이 초기화 하지 않고 변수 선언
  int age;
  String? address;

  Person({required this.name, required this.age, this.address});
}

late 키워드

초기 데이터 없이 먼저 변수를 생성하고 추후에 데이터를 넣을 때 주로 사용한다.
required 외에 추가로 late 키워드가 있다.
클래스에 속성이 반드시 필요하지만 당장은 초기화하지 않고 나중에 값을 할당을 약속한다는 의미로 붙여준다.
오히려 이 약속으로 인해 이 late 변수는 널 확인 검사를 할 수 없다.
flutter로 data fecthing을 할 때 유용하다.

late 변수를 만들고, API에 요청을 보낸 뒤에 API에서 값을 보내주면 그 응답값을 late변수에 넣어 사용할 수 있다.

코드1

void main() {
  
  late final String name;
  // do something, go to api
  name = 'shin';
  print(name);
  // data fetching할때 유용

}

코드2

class Person {
  late String name;
  late int age;

  @override
  void initState() {
    super.initState();
    name = 'pincoin';  // late 변수는 반드시 `initState()` 메소드 안에서 초기화해준다.
    age = 40;  // 초기화
  }
}

late 변수는 initState() 메소드에서 초기화하고 사용할 때는 null 확인 검사를 하지 않는다.
프로그래머가 나중에 직접 초기화하기로 약속했기 때문에 컴파일러는 오히려 late 변수를 널인지 확인한다고 하면 오류를 낸다.
프로그래머는 언제나 late 변수는 절대 null이 아님을 논리적인 코드를 통해 보장해야 한다.
단순 널 허용(nullable) 변수이면서 널 여부 확인이 필요하다면 late String name;이 아니라
String? name;으로 선언한다.

주의점

! < late < ? 순으로 사용
- 가급적 사용하지 않는 편이 좋다

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dart

개요

nullable 연산자

`?` 연산자 (Null-aware 연산자)

`??`

`??=`

`?.`

`...?`

`!` non-null 단언 연산자(non-null assertion operator)

Null 해결 방법

1. 변수는 무조건 초기화하여 선언한다.

2. Null 값이 들어 갈 수 있다고 변수를 선언한다.

3. 절대 Null 값일 수가 없다고 알려주며 변수를 사용한다.

required 키워드

late 키워드

주의점

타입추론 (var / dynamic)

상속 (inheritance)

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개요

nullable 연산자

? 연산자 (Null-aware 연산자)

??

??=

?.

...?

! non-null 단언 연산자(non-null assertion operator)

Null 해결 방법

1. 변수는 무조건 초기화하여 선언한다.

2. Null 값이 들어 갈 수 있다고 변수를 선언한다.

3. 절대 Null 값일 수가 없다고 알려주며 변수를 사용한다.

required 키워드

late 키워드

주의점

타입추론 (var / dynamic)

상속 (inheritance)

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`?` 연산자 (Null-aware 연산자)

`??`

`??=`

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`...?`

`!` non-null 단언 연산자(non-null assertion operator)