为什么现代编程语言通常对null深恶痛绝,却鲜有特殊对待0的呢?

科技   2024-10-18 17:00   福建  
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在现代编程语言中,我们时常看到对null的各种“厌恶”


然而,在面对另一个可能引发错误的“罪魁祸首”——0时,语言设计者们却显得相对“宽容”,鲜有针对0的特殊处理。


这不禁让人好奇,为什么编程语言会对null0有如此不同的态度?



null
空虚的陷阱


null的本质是“无”,代表着“没有值”。


它经常被用来表示一个变量或对象尚未被赋值,或者一个查找操作失败,没有找到匹配的结果。


看似简单的概念,却潜藏着巨大的隐患。


1. NPE


null最为人诟病的问题在于它带来的NPE。


当程序试图访问一个null对象的属性或方法时,就会抛出NPE,导致程序崩溃。这对于一些关键的应用来说是不可接受的,例如医疗设备、航空控制系统等。


这类错误往往难以预料,因为程序员很难在代码编写阶段完全预知所有可能出现null的情况。


2. 代码臃肿


为了避免NPE,程序员不得不编写大量的判空代码,这使得代码变得冗长且难以维护。


例如,一个简单的获取用户信息的函数,可能需要在访问每个属性之前都进行判空操作:

User user = getUser(userId);if (user != null) {    String name = user.getName();    // ...}


3. 逻辑复杂


null还会导致逻辑判断变得复杂。


程序员必须考虑在不同的情况下如何处理null例如,是返回默认值,抛出异常,还是直接忽略?


这使得代码逻辑难以理解,也增加了维护的难度。



0
沉默的炸弹


相比之下,编程语言对0的处理显得更加“宽容”。这是因为null不同,0是一个明确的数值。


0在许多场景下有实际意义,0数值计算中是一个重要的数字,它代表着“没有”或“起始点”,比如一个人的年龄可以是0,一个账户的余额可以是0


但它在特定情况下也会带来隐患,特别是当它出现在除法运算中。


1. 除零错误


除以0是一个数学上无法定义的操作,会导致程序异常退出。


例如,在一个计算股票收益率的程序中,如果某个股票的交易量为0那么计算收益率就会出现除零错误。


除零错误相对容易处理,通常可以通过添加简单的判断语句来避免,例如:

if (denominator != 0) {    result = numerator / denominator;} else {    // 处理除零错误}


2. 逻辑错误


除了直接导致程序崩溃,除0还会引发一些逻辑错误。


例如,在一个计算平均值的程序中,如果分母为0,那么计算得到的平均值将毫无意义。



如何应对 null 和 0 带来的挑战


为了解决null0带来的问题,编程语言和开发者们一直在努力👇


1.避免使用null


一些新的编程语言,例如Kotlin,直接禁止使用null,而是使用Option这样的类型来表示可选的值。


2.使用类型系统


静态类型系统可以帮助程序员在编译阶段发现潜在的错误。


例如,使用类型系统可以确保一个变量不会被赋值为null


3.使用异常处理


当出现除零错误或其他异常情况时,使用异常处理机制可以更好地控制程序的流程,防止程序崩溃。


4.使用预处理


在进行运算之前,对可能出现0的数据进行预处理。


例如,在进行除法运算之前,先判断分母是否为0,并在分母为0的情况下,采取相应的处理措施。



null0都是编程语言中可能引发错误的“罪魁祸首”。但由于二者的本质不同,编程语言对二者的态度也截然不同。


null的“无”和带来的NPE问题,使其成为编程语言设计者们重点关注和解决的对象,而0作为明确的数值,其处理相对容易,因此编程语言对它的“容忍度”更高。


开发者们需要了解null0的特性,并采取相应的措施来避免它们带来的风险。

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