Nullreferenzausnahmen

Nullreferenzausnahmen bezeichnet eine Klasse von Laufzeitfehlern, die auftreten, wenn ein Programm versucht, auf ein Objekt zuzugreifen, dessen Referenz den Wert null hat. In vielen Programmiersprachen werden solche Fehler durch spezielle Ausnahmen gemeldet, beispielsweise NullReferenceException in .NET oder NullPointerException in Java. In dynamisch typisierten Sprachen kann der Fehler auch als TypeError angezeigt werden, wenn auf ein null- oder undefined-Objekt zugegriffen wird.

Ursachen umfassen uninitialisierte Variablen, Rückgaben von Funktionen, die null liefern, oder Ketten von Aufrufen, bei denen eine Zwischenreferenz null ist. Typische Situationen sind das Dereferenzieren eines Feldes, das Aufrufen einer Methode, das Lesen einer Eigenschaft oder das Indizieren einer Liste, deren Element null ist.

Sprachspezifische Unterschiede existieren: In Java führt der Zugriff auf null zu einer NullPointerException; in C# resultiert das Auslösen einer Member-Dereferenz auf eine Nullreferenz in einer NullReferenceException; in JavaScript kann der Versuch, Eigenschaften eines null-Objekts zu lesen, zu einem TypeError führen.

Vermeidung und Best Practices umfassen explizite Nullüberprüfungen, frühzeitige Abbrüche (Guard Clauses) und den Einsatz nullable Referenzen oder Optional/Maybe-Typen, die fehlende Werte ausdrücken. Moderne Sprachen bieten Mechanismen zur Nullsicherheit, etwa Kotlin- oder Swift-Null-Sicherheit, C# nullable reference types oder Java Optional. Entwurfsmuster wie der Null-Objekt-Ansatz oder Standardwerte können ebenfalls helfen.

Fehlerdiagnose erfordert Stacktraces, Reproduktionsschritte und Tests. Eine robuste Fehlerkultur umfasst Einheiten- und Integrationstests, statische Analysewerkzeuge und klare Vertragsdefinitionen, um sicherzustellen, dass Referenzen nicht unerwartet null bleiben.