2.1 空值和本書中的偽代碼慣例

在我們觀察代碼示例之前，解釋本書中偽代碼處理控制的慣例十分重要。

許多編程語言都有某個值（或引用/指針）缺失的概念。編程語言的內置方法往往使用空值（Null）。歷史上，空值游走于兩個極端之間：有時非常好用，有時又會帶來難以置信的問題。

● 空值之所以有用，是因為某個事物不存在的情況經常出現：某個值未提供或者某個函數不能提供預期的結果。

● 空值之所以會帶來問題，是因為一個值能不能為空并不總是顯而易見的，工程師經常在訪問變量之前忘記檢查它是否為空。這往往導致出錯。你以前可能見過NullPointerException（空指針異常）、NullReferenceException（空引用異常）或Cannot read property of null（無法讀取空屬性）等錯誤信息，次數或許比你記得的要多。

由于空值可能帶來問題，因此你有時候會看到一些建議，倡導絕不使用它們，或者至少絕不會從函數中返回空值。這當然有助于避免空值的問題，但在實踐中，遵循這個建議需要采用許多編程技巧。

幸運的是，近年來，“空值安全”〔也稱為“無效值安全”（void safety）〕的思路越來越受到關注。這能確保任何可能為空的變量或返回值有相應的標識，編譯器將強制要求必須事先檢查其非空后才能使用。

近年來出現的大部分重要的新編程語言都支持空值安全。在C#等編程語言的較新版本中，也可以選擇啟用該功能，甚至有辦法將其改造成類似Java這樣的編程語言。如果我們使用的編程語言支持空值安全，那么利用這一特性可能是個好主意。

如果我們使用的編程語言不支持空值安全，那么使用可選類型來代替空值是比較好的做法。許多編程語言都支持這一特性，包括Java、Rust（稱為Option）和C++（不過針對C++需要考慮一些細微的差別，我們在附錄B中介紹）。即使在不以標準特性形式支持空值安全的編程語言中，往往也有增添這種支持的第三方工具。

本書中的偽代碼慣例假設支持空值安全。默認情況下，變量、函數參數和返回類型都不可以是空值。但如果類型以“?”為后綴，就意味著它可以為空，編譯器將不強制先檢查其是為非空就可以使用。下面的代碼片段展示了使用空值安全的偽代碼：

Element? getFifthElement(List<Element> elements) {    ←---   Element?中的“?”表示返回類型可以為空
  if (elements.size() < 5) {
    return null;    ←---  當我們無法獲得該值時返回空值
  }
  return elements[4];
}

如果我們使用的編程語言不支持空值安全，但是又想用可選類型編寫這個函數，那么下面這個代碼片段展示了改寫的方法：

Optional<Element> getFifthElement(List<Element> elements) {    ←---  返回類型是可選元素
  if (elements.size() < 5) {
    return Optional.empty();    ←---  返回Optional.empty()，代替空值
  }
  return Optional.of(elements[4]);
}

如果你想了解更多關于空值安全和可選類型的知識，請參考附錄B。