Nullsichere

Nullsichere, oder Null-Sicherheit, bezeichnet Konzepte, Sprachen und Praxis, die das Auftreten von Nullwerten in Programmen kontrollieren oder verhindern sollen. Ziel ist es, Nullverweise und damit verbundene Laufzeitfehler wie NullPointerException zu reduzieren oder zu vermeiden. Dabei geht es oft um die Unterscheidung zwischen nullbaren und nicht-nullbaren Werten sowie um Mechanismen, die sichere Zugriffspfade aufweisen.

Zu den zentralen Mechanismen gehören nicht-nullbare Typen, optionale Typen und Null-sichere Operatoren. In nicht-nullbaren Typen wird standardmäßig davon ausgegangen, dass Werte nicht null sind, wodurch Nullprüfungen an vielen Stellen entfallen. Optionale Typen, wie Optional in Java oder Maybe in funktionalen Sprachen, kapseln das Fehlen eines Werts explizit. Null-sichere Operatoren wie der sichere Aufruf (safe call) oder der Elvis- bzw. Null-Koaleszenz-Operator ermöglichen es, implizite Nullprüfungen durchzuführen oder Standardwerte bereitzustellen. Beispiele finden sich in verschiedenen Sprachen: Kotlin verwendet nullable Typen mit ?, sichere Zugriffe über ?. und Standardwerte mit ?:; C# implementiert Nullable-Referenztypen (string?) sowie ?? für Standardwerte; TypeScript unterstützt Strict Null Checks mit union-Typen wie string | null.

In der Praxis verbessert Nullsicherheit die Robustheit von Software und erleichtert das API-Design, da Abhängigkeiten und Rückgabewerte klarer auf das Vorhandensein von Werten geprüft werden. Auch lassen sich Fehlerquellen frühzeitig im Compiler erkennen. Die Einführung von Nullsicherheit bringt jedoch Lernaufwand mit sich und kann zu zusätzlicher Boilerplate führen, insbesondere in Sprachen, die stark legacy-basiert sind oder komplexe Typ-Systeme anpassen müssen.

Zusammengefasst bezeichnet Nullsichere Strategien, wie Programme sicher mit fehlenden Werten umgehen, indem sie Nullfähigkeit explizit modellieren, prüfen oder einschränken.