空指標例外
空指標例外，也稱為 NPE，是相當常見的錯誤。
- 在 Java 中：java.lang.NullPointerException
- 在 Ruby 中：undefined method '...' for nil:NilClass
- 在 Python 中：AttributeError: 'NoneType' object has no attribute '...'
- 在 C# 中：Object reference not set to an instance of an object
- 在 C/C++ 中：segmentation fault
哎呀，兩天前我沒辦法買到公車票，因為我在付款頁面看到一個漂亮的「Object reference not set to an instance of an object」錯誤訊息。
好消息是？Crystal 不允許你發生空指標例外。
讓我們從最簡單的範例開始
nil.foo
編譯上述程式碼會產生此錯誤
Error in foo.cr:1: undefined method 'foo' for Nil
nil.foo
^~~
nil，是 Nil 類別的唯一實例，其行為就像 Crystal 中的任何其他類別一樣。由於它沒有名為「foo」的方法，因此在編譯時會發出錯誤。
讓我們嘗試一個稍微複雜一點的，但虛構的範例
class Box
getter :value
def initialize(value)
@value = value
end
end
def make_box(n)
case n
when 1, 2, 3
Box.new(n * 2)
when 4, 5, 6
Box.new(n * 3)
end
end
n = ARGV.size
box = make_box(n)
puts box.value
你能找出錯誤嗎？
編譯上述程式碼，Crystal 會說
Error in foo.cr:20: undefined method 'value' for Nil
puts box.value
^~~~~
================================================================================
Nil trace:
foo.cr:19
box = make_box n
^
foo.cr:19
box = make_box n
^~~~~~~~
foo.cr:9
def make_box(n)
^~~~~~~~
foo.cr:10
case n
^
它不僅會告訴你你可能發生空指標例外（在此情況下，當 n 不是 1、2、3、4、5、6 其中之一時），還會顯示 nil 的來源。它在 case 表達式中，該表達式具有預設的空 else 子句，該子句具有 nil 值。
最後一個範例，很可能是真實的程式碼
require "socket"
# Create a new TCPServer at port 8080
server = TCPServer.new(8080)
# Accept a connection
socket = server.accept
# Read a line and output it capitalized
puts socket.gets.capitalize
你現在能找出錯誤嗎？結果發現 TCPSocket#gets（實際上是 IO#gets）在檔案結尾或在此情況下，當連線關閉時，會傳回 nil。因此，可能會在 nil 上呼叫 capitalize。
而 Crystal 會阻止你編寫這樣的程式碼
Error in foo.cr:10: undefined method 'capitalize' for Nil
puts socket.gets.capitalize
^~~~~~~~~~
================================================================================
Nil trace:
std/file.cr:35
def gets
^~~~
std/file.cr:40
size > 0 ? String.from_cstr(buffer) : nil
^
std/file.cr:40
size > 0 ? String.from_cstr(buffer) : nil
^
為了防止這個錯誤，你可以這樣做
require "socket"
server = TCPServer.new(8080)
socket = server.accept
line = socket.gets
if line
puts line.capitalize
else
puts "Nothing in the socket"
end
最後這個程式碼編譯良好。當你在 if 的條件中使用變數時，並且因為唯一為假的數值是 nil 和 false，Crystal 知道在 if 的「then」部分內 line 不可能是 nil。
這既能表達意圖，又執行得更快，因為不需要在每次方法呼叫時都在執行階段檢查 nil 值。
總結這篇文章，最後要說的是，在將 Crystal 的剖析器從 Ruby 移植到 Crystal 時，Crystal 因為可能出現空指標例外而拒絕編譯。而且它是正確的。因此，在某種程度上，Crystal 在自身中發現了一個錯誤 :-)