[C#] Nullable<T> 타입

Nullable 타입의 도입

C#에서 정수, 부동자릿수, 구조체 등의 Value Type은 NULL을 가질 수 없다. 예를 들어, 정수 int i 가 있을 때 변수 i에는 null을 할당할 수 없으며, 따라서 변수 i는 어떤 값이 할당되지 않은 상태 (missing value)를 가질 수 없다.
만약 정수형 변수 i에 값이 설정되지 않은 상태를 할당하려면, 개발자는 2가지 방법을 사용할 수 있을 것이다. 즉, (1)프로그램에서 사용될 것 같지 않은 특정 값을 추정하여 할당하던지 (예를 들어, int i = int.MaxValue;) (2) 아니면 또 하나의 변수를 두어 변수 i가 missing임을 나타내게 할 수 있다 (예를 들어, bool iHasValue = false;). 이 두번째 방식이 Nullable의 기본 아이디어이다.

C# 에서는 Value Type에도 null을 할당할 수 있는 Nullable 타입을 지원한다. Nullable 타입은 Value 값을 갖고 있으면서 NULL 상태를 체크할 수 있는 기능(HasValue)을 함께 가지고 있는 struct 이다. 따라서 Nullable 타입은 struct(구조체)이므로 Value Type이다.

C#에서 int? 와 같이 해당 Value Type 뒤에 물음표를 붙이면, 해당 정수형 타입이 Nullable 정수형 타입임을 의미한다. 즉, 이 변수에는 NULL을 할당할 수 있다. C#의 이러한 특별한 문법은 .NET의 Nullable<T> 구조체로 컴파일시 변환된다. 즉, int?는 Nullable<int>와 동일하다.

int? i = null;
bool? b = null;
int?[] a = new int?[100];

 

Nullable<T> 타입

C#에서 int?, bool?, DateTime? 와 같은 T? 의 표현은 .NET의 Nullable<T>와 같은 표현이며, Nullable<T> 구조체는 값을 가지고 있는지를 체크하는 (즉, missing value가 아닌지를 체크하는) HasValue 속성과 실제 값을 나타내는 Value 속성을 가지고 있다. Nullable 구조체는 타입 캐스팅을 통한 변환이나 암묵적 변환을 통해 (Non-nullable) Value 타입으로 변환된다. 당연한 얘기지만, Value 타입이 아닌 레퍼런스 타입은 Nullable을 쓸 필요가 없는데, 그것은 모든 레퍼런스 타입은 이미 NULL을 허용하기 때문이다.
Nullable 타입이 실무에서 흔히 사용되는 케이스는 DB와 연동되는 Data Layer 클래스들을 들 수 있는데, 예를 들어 SQL 서버 테이블에서 NULL을 허용하는 숫자, 날짜, bool등의 컬럼이 있다면, 이 컬럼 타입은 Nullable 타입으로 변환되어 테이블의 NULL 속성을 표현하게 된다. 아래 예제는 다양한 종류의 Nullable 파라미터를 받아들여 HasValue로 NULL 값을 미리 체크한 후, .Value 속성을 써서 해당 타입의 실제 값을 사용하고 있다.

Nullable 타입과 연관되어 자주 사용되는 C#의 ?? 연산자는 ?? 앞의 파라미터가 NULL인 경우 연산자 뒤의 값을 할당할 때 사용한다.

double _Sum = 0;
DateTime _Time;
bool? _Selected;

public void CheckInput(int? i, double? d, DateTime? time, bool? selected)
{
    if (i.HasValue && d.HasValue)
        this._Sum = (double)i.Value + (double)d.Value;

    // time값이 있는 체크.
    if (!time.HasValue)
        throw new ArgumentException();
    else
        this._Time = time.Value;

    // 만약 selected가 NULL이면 false를 할당
    this._Selected = selected ?? false;
}

 

Nullable 정적 클래스

.NET Framework에 있는 정적(static) 클래스 System.Nullable 은 두개의 Nullable 객체를 비교하거나 (Compare(), Equals() 메서드), 특정 Nullable 타입이 어떤 Value 타입에 기반을 두고 있는지 알아내는 (GetUnderlyingType() 메서드) 기능을 제공하고 있다. 이 정적 클래스는 Nullable<T> 타입을 위한 몇 가지 편리한 정적 메서드들을 제공한다.

void NullableTest()
{
    int? a = null;
    int? b = 0;            
    int result = Nullable.Compare<int>(a, b);
    Console.WriteLine(result); //결과 -1

    double? c = 0.01;
    double? d = 0.0100;
    bool result2 = Nullable.Equals<double>(c, d);
    Console.WriteLine(result2); //결과 true
}