19.0430
NullPointerException（ナル・ポインター・エクセプション）
NullPointerException とは、ちまたでは 「ぬるぽ」 と言われている 例外 です。
確かに、
ArrayIndexOutOfBoundsException/アレイ・インデックス・アウト・オブ・バウンズ・エクセプション
よりは、短いですが、いちいち全部言うのは長いですね。
そもそも、null とは、何なのか？
null とは、全く何もデータがない！状態だと言えます。
ここで、気を付けるのは、""（空文字）は、Stringリテラル ですが、
実は、null では、ありません！
プログラミング的には、立派に、Stringインスタンス なのです。
こんなコードで、確認してみましょう。
fun main() {
val nothing: String = ""
println(nothing is String)
}
結果は、true なので、Stringインスタンス だと言えます。
NullPointerException は、とても重要なところですので、
公式リファレンス を、参照したいと思います。
以下、Kotlinの公式リファレンス にて、「null安全性について」
に関する、ページ を、訳してみました。
全力で訳しましたが、必ず誤訳がないとは、言いきれませんので、ご了承ください。
なお、日本語のページ
に関しては、まだ訳が進んでおりませんが、こちらになります。
リファレンス対応の訳は、こちらです。
NullPointerException：
NPE/NullPointerException とは、アクセスしようとした値が、null だった！
という事態に遭遇した時、発生する(throw/投げる とよく言われます)、例外 です。
null に、メソッド や プロパティ に、アクセスしろと言われても、
「無」では、アクセスできません という事です。
イメージ：[無].メソッド/プロパティ
これは、無理に決まっていますね。
null許容型 と 非null許容型：
null許容型 とは、
その値 は、null であっても代入できる ことを宣言した
型 のことです。
それに対して、非null許容型 とは、
簡単に言えば、いわゆる「普通の型」 で、
null は、代入できません！
これを踏まえて、右の、リファレンス を、見ていきましょう。
まずは、最初の、 ピンクの枠のコード は、こんなコードです。
fun main() {
var a: String = "abc"
a = null // compilation error(コンパイルエラー)
}
このコードの意味は、
そもそも、変数 に、null は、代入できません！
という事を、言っています。
いや、実は、null なんて使ったこともないので、
一応、そんなに、特別なことなのかと思って、
IntelliJ で、Java も使えるので、試してみました。
// Java では、null を、代入できる.
String str = "Java";
str = null;
確かに、Java では、null を、代入できます（警告を出さなかったので）。
そういうことです。
とても簡単に、null を扱えてしまいます。
そして、null に、代入し忘れて、してあるつもりで、メソッドを呼んだら、NPE ですね。
NPE は、プログラミング言語 にとって、大きな問題であったようで、
いろいろな言語 が、対策しているようです。
それについての言及は出来ませんが（知識がないので）、
とにかく、Kotlin の、null対策に対する賛辞は、ググっているときにもよく見ます。
ですから、何はともあれ、NPE対策 をマスターしましょう。
先に述べた、リファレンスの日本語訳ですが、
そのページのイントロ部分は、まあ、はしょってもいいなと思って スキップ/ある部分を飛ばす しました。
それに、全然分からない話もありましたので。
（グーグルクロム で、右クリックから自動翻訳をかけても、おおよそ、書いてあることは、分かります）
また、NPE とは、密接に関係ない話もありましたが、null に、まつわる話で、
いずれ覚えた方がいいと思ったので、最初の飛ばしたところ以外は、
「Kotlin イン アクション」 を読んだりして、何とか理解して、訳しました。
その部分についても、ここで触れていこうと思います。
「Kotlin イン アクション」 とは、Kotlin の、作者の一人である、
Dmitry Jemerov / ドミトリー ジェメロフ 氏 も、携わっている、今のところ、
Kotlin言語 の、バイブル とも言えそうな本だと思われます。
この本は、必要な部分を少し読んだだけですが、それほど堅苦しくなく、
割と読みやすいのではないかと思われます。
翻訳精度も、高いと言えると思われます（完璧かも？）。
（ただ、Java の知識がないと、難しそうですが、、ある程度プログラミング経験があれば、
察しながら読めるかもしれません。まだ何とも言えません。）
話を戻しまして、続きを見ていきましょう。
fun main() {
var b: String? = "abc"
b = null // ok
print(b)
}
先に話しました、null許容型 についての、
具体的なコード例です。
2行目：
変数b が、String? となっていますが、
この、型の後ろに付ける ? こそが、
null許容型 の、印 です。
AruType?
（ある型?）
こんな風にして、非null許容型（普通の型）を、
null許容型 に、変換します。
3行目：
null許容型String に、null を、代入しています。
もちろん、許容型ですので、OKです。
4行目：
print()関数 で、変数b を、コンソールに、出力です。
null が、出力されます。
println()関数 は、何を出力しているのか？
とにかく、ひんぱんに使う println()関数 は、何を、出力しているのでしょうか？
何をと言われても、言わずもがなと思われるかもしれませんが、
これは知っておいた方が、変な違和感を時々感じることがなくなるような気がします。
私の場合は、最初、「リテラル表現」 を、返すのかと思っていましたが、
（本当は、その方がよいのではとは思っているのですが）
toString()関数 の、返し値
を、出力しているのです。
toString()関数 の、構文は、
fun Any?.toString(): String
です。
つまり、
すべての変数が呼び出すことが出来る、関数
と言えます。
Any とは、すべての変数 の、親
になります。
// こんな、value型（値型）でも、true を、返します。
// もちろん、class型 でも、true を、返します。
fun main() {
println(1 is Any)
println(Car() is Any)
}
class Car()
そして、Any に、? が付いた
Any?
は、本当の意味で、
any（何であれ）
に、なりますね。
これは、今の段階では、余談になりますが、
先ほどのコードで、println(Car()) などとすると、
（Car() は、変数名のない、Carクラスインスタンスですね）
例えば、
Car@30c7da1e
のような、訳の分からない出力をします。
この先学習する dataクラスだと、
自動で、toString() を、override します。
以後、右のリファレンスのコード に、番号を振って（#何番目）見ていきます。
#3
ここでの 変数a は、先の、 #1 での、a のことを言っています。
a に、null は、代入できていなかったので、"abc" の、ままですね。
ですから、NPE が、起きないことは、確実です。
#4
ここでの、変数b は、先の、 #2 での、b のことで、
b は、String?型 で、定義されているので、null が、
代入されています。
ですから、b は、プロパティlength に、アクセスできません。
いくら、b が、null許容型 であっても、呼び出すことは、話が別なのです。
後で見ますが、「安全呼び出し」 しないと、このコードは、コンパイルエラー です。
ですが、普通は、NPE が起きるよりは、よいはずです。
#5
このコードで言いたいのは、
まず、
if(b != null)
つまり、
もし、変数b が、null でないのならば、
変数b の、プロパティ length に、アクセスする
というコードですね。
これは、プログラマ から見れば、NPE なんか起こすわけはありません。
言いたいのは、そこではなく、
Kotlin の、コンパイラー が、
コードの、文脈を読んで
チェックをしている、という事なのです。
そして、length へのアクセス を、許可しています。
この、コンパイラ の、仕事ぶりが、素晴らしいのだ、、と言いたいわけです。
（くどいですが、コードの文脈を読んで、コンパイラ は、チェックしていること）
#6
ここで、言いたいことも、先ほど述べたことと同じことです、
ただ、
複雑なコードだって、Kotlin の コンパイラ は、
素晴らしい仕事をするのだ
と言いたい、わけです。
また、ここも、大事なことですが、
単に、if文 の中で OK だとしても、
if文 の、外に出たら、
b が、null になることは、あり得ますから
その場合は、コンパイルが通るとは、限らない
という事です。
ですから、「なぜ、コンパイルできないのだ？」 の時には、
コード全体を、見直す必要があります。
（IDEの機能 や スタックトレース を見れば、解決できるでしょう）
#7
このコードでは、
安全呼び出し（Safe calls）
についての話です。
ここでの、変数b は、null許容型のString（String?）です。
ですから、変数b からは、プロパティ には、アクセス出来ません。
アクセスを許すと、NPE が、起こるかもしれません。
でも、どうしてもアクセスする必要がある時には、
?.
を使うと、アクセスできる
という手段があります。
このコードでは、null許容型String b から、
b?.length
で、文字列b の（null かもしれないが/いやnullですが）length プロパティ に、アクセスしています。
その結果を、println() の、引数として返していますが、
null
を、返しています。
そうです、
「安全呼び出し」 では、null であった時には、null を、返す
のです。
そして、それは多くの場合、NPE よりかはましという事です。
#8
ここは、日本語訳が間違っていたので、直したのですが、ひょっとすると、前のままかもしれません、、
グーグルクロム の場合は、
右の画面に行くリンク
↑ を、右クリック から、新しいタブで開く を、選択して、
その、開いた、ページ で、🔃/再読み込み（左上）をクリックしてください。
これを、やってから、リンクしなおせば、修正後のページ になると思います。
ご迷惑おかけして、申し訳ありません。
右のコードですが、途中を省略してあって分かりにくいので、
これと同じポイントを押さえてコードを、書きました。
（ただし、ほとんど意味のないコードですが）
class Bob {
val department: Department = Department()
}
class Department {
val head: Head = Head()
}
class Head {
val name: String? = "boss"
}
fun main() {
val bob = Bob()
print(bob?.department?.head?.name)
}
// boss
この場合は、途中に、null がないので、
結果、「boss」 まで、たどり着きました。
もし、途中で、null があった場合、NPE は、発生しませんが、
null を、返すはずです。
そこで、今のコード の、5行目 を、
val head: Head? = null にして、
にして、実行してみましょう。
「安全呼び出し」 なので、最低、NPE は、投げません。
class Bob {
val department: Department = Department()
}
class Department {
val head: Head? = null
}
class Head {
val name: String? = "boss"
}
fun main() {
val bob = Bob()
print(bob?.department?.head?.name)
}
// null
確かに、NPE は、投げずに、null になりました。
このように、連続して呼び出すことを、「チェーンさせる」 と言います。
#9
let関数：
右の、ページ と、持っている本を、総動員して、
多分使えるようにはなったと思う。
試しに、自分でコードを書いてみました。
いろいろコメントを書き込んでおきましたので、分かっていただけるかと、思います。
ただ、公式リファレンスのページに書いてあることが、さっぱり分からない。。
R って、reference？、block も、分からない、inlineも？。。
これは、私自身の宿題です。
とっ、ここで、気づいたのですが、
コンソールへの、出力の3つ目の、出力は、null です。
これは、謎です？、、これも私自身への宿題です。
一応、参考のために、こんなコードを書いてみました。
とにかく、頑張って謎を解こうと思っています。
申し訳ありませんが、let関数 に関しては、参考までという事にしておいてください。
#10
まず、
person?.department?.head = managersPool.getManager()
を、使うコードを書きました。
class Bob {
val department: Department = Department()
}
class Department {
val head: Head? = Head()
}
class Head {
var name: String? = "boss"
}
class ManagerPool {
val manager = "director"
fun getManger(): String {
return this.manager
}
}
fun main() {
val bob: Bob = Bob()
val managerPool: ManagerPool = ManagerPool()
bob?.department?.head?.name = managerPool.getManger()
println(bob?.department?.head?.name)
}
// director
これは、null が、発生しない場合です。
しかし、null が、発生したら、決して、name に、上書きが出来なくなります。
class Bob {
val department: Department = Department()
}
class Department {
val head: Head? = null
}
class Head {
var name: String? = "boss"
}
class ManagerPool {
val manager = "director"
fun getManger(): String {
return this.manager
}
}
fun main() {
val bob: Bob = Bob()
val managerPool: ManagerPool = ManagerPool()
bob?.department?.head?.name = managerPool.getManger()
println(bob?.department?.head?.name)
}
// null
null が、出力されました。
#11 #12
エルビス演算子：
エルビス演算子 とは、?: です。
左・null許容型の値 ?: 右・非null許容型の値
この時、
左の値が null でなければ、左の値 を返し、
null であったら、右の 非null許容型 の 値 を返します。
#11
では、if式 を、1行で、書いています。
#12
では、エルビス演算子 を、使って、もっと短く書いています。
どちらも、null を、安全に扱っていると、言えます。
以下のコードは、コードを補って、IntelliJ で、実行してみました。
#13
このコード は、よくわかりません。
出来るだけ早く理解したいと思っています。
そうしたら、書きます。
#14
NPE-lover になった気持ちで、こんなコードにしました。
#15
私は、キャスト は、継承関係 があれば、出来ることぐらいしか知りません。
ので、あまり深くは語れません。
参考までに、コードを書いてみました
#16
これは、
コレクション<T?>インスタンス.filterNotNull()
/ コレクション：List、Map、Set
/ T：型
右のコード を、まねて書きました。
これは、今まで学習したので、分かると思います。
まとめ
・ null とは、「無」 のことです。 ただし、「空文字列 / ""」 は、りっぱな、Stringインスタンス です。
・ NPE / NullPointerException とは、実は、null なのに、プロパティ/メソッド に、アクセスしたり、
アクセス先 が、null だった時、発生する/投げられる 例外 です。
・ Kotlin のデータ型 には、通常の分類以外に、null許容型 と 非null許容型
で、分類する方法があります。
・ null許容型 にするには、型? のようにします。
/ 例：String? Int? List<Double?>
・ Kotlin では、非null許容型 の変数に、null を、代入しようと知ると、コンパイルエラー になります。
・ Kotlin のコンパイラー は、コード1行を見て判断するのではなく、コードの文脈を見て、
NPE が、起きるのかどうかを、判断します。
・ 安全呼び出し をするには、「.」 ではなく、「?.」 を使って、アクセスします。
・ 安全呼び出し をして、null であった時には、null を、返します。
・ let関数：保留中
・ エルビス演算子 とは、?: です。
左・null許容型の値 ?: 右・非null許容型の値
この時、
左の値が null でなければ、左の値 を返し、
null であったら、右の 非null許容型 の 値 を返します。
・ !! は、「nullではないと(とりあえず)断言する演算子」 で、「どんな値」でも、「nullではないこと」 にします。
そして、「その値」が、本当に null であるならば、 NPE を、投げます。
・as? は、「安全なキャスト」 をします。
もし、キャストできない時は、ClassCastException を投げる代わりに、null を、返します。
・ null許容型の、コレクション(List, Map, Set) があるとして、null でない要素のみを、抽出したい場合は、
filterNotNull()メソッド を使えば、実現できます。