Kotlin의 Null Safety

자바로 개발을 하다 보면 가장 자주 발생하는 오류 중 하나가 NullPointerException 이다. (진짜...)

 

NullPointerException은 프로그램이 '값이 없다'는 상태인 null 값을 사용하려고 할 때 발생하는 오류이다. 정말 초보 개발자일때 뿐만 아니라 숙련이 되더라도 언제든 큰 골칫거리가 될 수 있다고 생각한다.

 

Kotlin은 이러한 문제를 근본적으로 해결하기 위해 Null Safety라는 개념을 도입했다. 

 

우선 Null에 대해서 정의를 해보자

 

 

Null이란 무엇인가?

Null은 "값이 없음"을 의미하는 특별한 값이다.

프로그래밍에서 어떤 변수에 값이 할당되지 않았거나, 사용할 수 없는 상태를 표현할 때 null을 사용한다. 예를 들어, 친구 목록을 저장하는 변수에 친구가 한 명도 없다면, 그 변수는 null일 수 있다.

var friend: String? = null // 친구가 없는 상태

 

여기서 중요한 점은 null을 허용하는 변수와 허용하지 않는 변수가 있다는 점이다.

 

만약 null인 값을 잘못 사용하면 프로그램은 오류를 내며 멈춰버릴 수 있다. 실제로, 많은 프로그래밍 오류는 이런 null 관련 문제에서 발생한다.

 

 

Kotlin의 Null Safety 기능

Kotlin은 변수 선언 시, 해당 변수가 null을 가질 수 있는지 여부를 명확하게 표시한다. 이를 통해 컴파일러가 자동으로 null 관련 오류를 사전에 경고해준다.

 

위에서 언급했던 Non-Nullable 변수와 Nullable 변수에 대해서 알아보자

• Non-Nullable 변수 : 변수 선언 시에 기본적으로 null을 허용하지 않는다. 예를 들어, var name: String = "Alice" 라고 선언하면, 이 변수는 null 값을 가질 수 없다.
• Nullable 변수 : 변수 뒤에 ?를 붙여 선언하면 null 값을 허용한다. 예를 들어, var friend: String? = null 이라고 선언하면, 이 변수는 null일 수도 있고, 실제 문자열 값을 가질 수도 있다.

fun main() {
    // Non-Nullable 변수: null 할당 불가
    var name: String = "Alice"
    // name = null  // 컴파일 에러 발생

    // Nullable 변수: null 할당 가능
    var friend: String? = null
    println("친구: $friend")
}

 

안전 호출 연산자 (?.)

Nullable 변수에 접근할 때, 직접 접근하면 null이 반환될 수 있어 오류가 발생할 수 있다. Kotlin에서는 안전 호출 연산아 "?." 를 사용하여 null일 때 안전하게 처리할 수 있다.

fun main() {
    var friend: String? = null
    // friend가 null이면 toUpperCase()를 호출하지 않고 전체 결과가 null로 처리됨
    println(friend?.toUpperCase())  // 출력: null

    friend = "Bob"
    println(friend?.toUpperCase())  // 출력: BOB
}

 

여기서 friend?.toUpperCase()는 friend가 null이 아니기 때문에 대문자로 변환하고, null이면 null을 그대로 반환한다.

 

 

엘비스 연산자 (?:)

안전 호출 연산자와 함께 엘비스 연산자 "?:" 를 사용하면, null인 경우에 기본 값을 제공할 수 있다.

fun main() {
    var friend: String? = null
    // friend가 null이면 "알 수 없음"을 대신 출력
    val friendName = friend ?: "알 수 없음"
    println("친구 이름: $friendName")
}

 

이 예제에서 friend가 null이기 때문에, "알 수 없음"이 friendName에 할당되어 출력된다.

 

 

let 함수

Kotlin에서는 null이 아닐 때만 특정 작업을 실행하는 간단한 방법으로 let 함수를 제공한다.

fun main() {
    var friend: String? = "Charlie"
    
    // friend가 null이 아닐 때만 블록 안의 코드 실행
    friend?.let {
        println("친구 이름 길이: ${it.length}")
    }
    
    friend = null
    // friend가 null이면 let 블록은 실행되지 않음
    friend?.let {
        println("이 코드는 실행되지 않습니다.")
    }
}

 

위처럼 let 함수는 nullable 변수가 null이 아닐 때 안전하게 해당 값을 사용할 수 있도록 도와준다.