C# - Language - Null-conditional operators (?., ?[])

Introduction

• Null 조건부 연산자 (?., ?[]) 는 멤버 액세스 ., 인덱서 액세스 [] 시 피연산자가 null이 아닐 때만 연산을 수행하며 null인 경우에는 null을 반환한다.

Example

• Null 조건부 연산자는 단락 연산자로 피연산자가 null인 경우 . 및 [] 연산이 실행되지 않고 null을 반환한다.

    string? foo = null;
  
    if (foo?.Length is null) Console.WriteLine("Null-conditional member access returns null");
    if (foo?[1] is null) Console.WriteLine("Null-conditional indexer access returns null");
  
    /* output:
    Null-conditional member access returns null
    Null-conditional indexer access returns null
    */

• 피연산자가 null이 아닌 경우, ?. 및 ?[]는 각각 . 및 [] 연산의 결과를 반환한다.

    string? foo = "ABCDE";
  
    if (foo?.Length is int length)
        Console.WriteLine(length);
    else
        Console.WriteLine("Null-conditional member access returns null");
  
    if (foo?[1] is char value)
        Console.WriteLine(value);
    else
        Console.WriteLine("Null-conditional indexer access returns null");
  
    /* output:
    5
    B
    */

• 피연산자의 멤버 또는 인덱서가 T 형식인 경우, ?.X, ?[X]는 T? 형식이다.
  null 조건부 연산을 사용해 T 형식을 얻으려는 경우 null 병합 연산자를 식에 넣어준다.

    public class Foo
    {
        public int Bar = 1;
    }

    Foo? foo = new();
    var bar = foo?.Bar;
  
    PrintType(bar);
    PrintType(bar ?? 0);
  
    void PrintType<T>(T value) => Console.WriteLine($"{typeof(T)}");
  
    /* output:
    System.Nullable`1[System.Int32]
    System.Int32
    */

• null 조건부 연산자는 괄호 등으로 인해 단락 연산자의 성질을 잃게 되는 경우 예기치 않은 오류를 일으킬 수 있다.

    public class Foo
    {
        public Bar FooMember = new();
  
        public class Bar
        {
            public int BarMember = 1;
        }
    }

    Foo? foo = null;
  
    var bar = foo?.FooMember.BarMember;     // null
  
    var baz = (foo?.FooMember).BarMember;   // NullReferenceException

안전한 대리자 호출

• ?. 연산자는 대리자에 대한 null 체크 및 thread-safe 호출을 지원한다.

    public static EventHandler? Foo;

    Foo?.Invoke(null, new());

• 위 예제의 Foo?.Invoke()는 런타임에 다음과 같이 동작하여 thread-safe 하게 된다.

    var delegateExpression = Foo;
    if (delegateExpression is not null) delegateExpression?.Invoke(null, new());

  • delegate를 미리 복사하여 null 체크와 delegate invoke 사이에 Foo가 변경되더라도 안전한 동작이 보장된다.

참조 자료

• 멤버 액세스 및 null 조건부 연산자 및 식 - Null 조건부 연산자 ?. 및 ?[]
• C# - Language - Member access expression (.)
• C# - Language - Indexer operator ([])