C#에서 NullReferenceException은 가장 흔하게 발생하는 런타임 오류 중 하나다. 객체가 null인 상태에서 멤버에 접근하려 할 때 발생한다. 이 오류는 컴파일 타임에 감지되지 않아 런타임에 예기치 못한 크래시를 일으킬 수 있다.

개요

  • 증상: NullReferenceException: Object reference not set to an instance of an object
  • 주요 원인: null인 객체의 멤버(메서드, 속성, 필드)에 접근
  • 해결 방향: null 체크, null 조건부 연산자(?.), null 병합 연산자(??) 활용

언제 발생하나

대표적인 상황은 다음과 같다.

  • 초기화되지 않은 참조 변수에 접근
  • 메서드가 null을 반환하는 경우를 처리하지 않음
  • 컬렉션이나 배열이 null인 상태에서 요소 접근
  • 이벤트 핸들러가 null인 상태에서 호출

재현 코드(오류 발생 패턴)

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Person person = null;
        
        // NullReferenceException 발생
        string name = person.Name; // person이 null이므로 오류
        int age = person.GetAge(); // 마찬가지로 오류
    }
}

class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int GetAge() => 25;
}

이 코드는 person이 null인 상태에서 Name 속성과 GetAge() 메서드에 접근하려 하므로 런타임에 예외가 발생한다.

해결 원칙

1) null 체크를 명시적으로 수행한다

가장 기본적인 방법은 객체가 null인지 확인한 후 접근하는 것이다.

Person person = GetPerson();

if (person != null)
{
    string name = person.Name;
    int age = person.GetAge();
}

2) null 조건부 연산자(?.)를 활용한다

C# 6.0부터 도입된 null 조건부 연산자는 객체가 null이면 전체 표현식이 null을 반환한다.

Person person = GetPerson();

// person이 null이면 name도 null이 됨
string name = person?.Name;

// 메서드 호출도 안전하게 처리
int? age = person?.GetAge();

3) null 병합 연산자(??)로 기본값 제공한다

null 병합 연산자는 왼쪽 피연산자가 null이면 오른쪽 값을 반환한다.

Person person = GetPerson();

// person이 null이면 "Unknown" 반환
string name = person?.Name ?? "Unknown";

// 숫자 타입에도 적용 가능
int age = person?.GetAge() ?? 0;

4) null 병합 할당(??=)으로 초기화한다

C# 8.0부터 도입된 null 병합 할당 연산자는 변수가 null일 때만 값을 할당한다.

Person person = GetPerson();
person ??= new Person { Name = "Default" };

유사 사례

컬렉션 null 체크

List<string> items = GetItems();

// 잘못된 방법: items가 null이면 오류
int count = items.Count;

// 올바른 방법
int count = items?.Count ?? 0;

이벤트 핸들러 null 체크

public event EventHandler SomethingHappened;

protected virtual void OnSomethingHappened()
{
    // 잘못된 방법
    SomethingHappened(this, EventArgs.Empty); // null이면 오류
    
    // 올바른 방법
    SomethingHappened?.Invoke(this, EventArgs.Empty);
}

문자열 null 체크

string text = GetText();

// 잘못된 방법
int length = text.Length; // text가 null이면 오류

// 올바른 방법
int length = text?.Length ?? 0;

추가 고려사항

nullable 참조 타입 (C# 8.0+)

C# 8.0부터 nullable 참조 타입을 활성화하면 컴파일 타임에 null 참조 경고를 받을 수 있다.

#nullable enable

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Person? person = GetPerson(); // ? 표시로 nullable 명시
        
        // 컴파일러가 null 체크를 요구함
        if (person != null)
        {
            string name = person.Name; // 안전
        }
    }
}

ArgumentNullException 사용

메서드 파라미터가 null인 경우 NullReferenceException 대신 ArgumentNullException을 던지는 것이 더 명확하다.

public void ProcessPerson(Person person)
{
    if (person == null)
        throw new ArgumentNullException(nameof(person));
    
    // 처리 로직
}

References