Nullverweis

Nullverweis bezeichnet in der Programmierung einen Verweis, der nicht auf ein gültiges Objekt zeigt. Wenn ein Programm einen Nullverweis dereferenziert, führt das in der Regel zu einem Laufzeitfehler oder einer Ausnahme. Der Begriff ist allgemein bekannt und tritt in vielen Sprachen auf, in denen Referenzen oder Zeiger auf Objekte verwendet werden.

Ursachen für Nullverweise sind typischerweise uninitialisierte Variablen, Funktionen, die null zurückgeben, oder Objekte, deren Lebenszeit beendet wurde, sodass Verweise darauf veraltet sind. Auch fehlerhafte Logik, die ausführen will, bevor eine Ressource korrekt erzeugt wurde, kann zu Nullverweisen führen. Oft entstehen sie, wenn Randbedingungen im Code nicht abgesichert sind oder wenn Rückgaben nicht eindeutig validiert werden.

Die Folgen eines Nullverweises zeigen sich beim Zugriff auf Felder oder Methoden über den Verweis. Je nach Sprache kann dies eine NullPointerException, NullReferenceException oder vergleichbare Laufzeitfehler auslösen; in manchen Umgebungen kann ein solcher Fehler zu einem abstürzenden Programm führen.

Sprachspezifische Hinweise: Java kennzeichnet das Problem häufig durch eine NullPointerException. C# nutzt die NullReferenceException. In C oder C++ führt eine Nullzeiger-Dereferenz oft zu einem Absturz oder Speicherfehlern. Neuere Sprachen bieten Typmechanismen, die Nullwerte stärker einschränken.

Vermeidung und Behandlung: Nullwerte lassen sich durch sorgfältige Prüfung, frühzeitige Rückgaben oder Standardwerte vermeiden. Option/Optional- oder Maybe-Typen, Nullable- und Non-Nullable-Typen, sowie entsprechende Sprachfunktionen (Kotlins Null-Safety, Swift-Optionals, Java Optional, C# nullable reference types) unterstützen den sicheren Umgang mit Abwesenheit von Werten. Design-by-Contract, aussagekräftige Assertions und klare Verträge helfen ebenfalls, Nullverweise früh zu erkennen.