Как работает null safety в Dart? В чём разница между ?, ! и ???

Оператор ? — nullable type и null-aware доступ

String? означает «строка или null». Для nullable-переменных также доступен null-aware оператор доступа ?.:

String? name = null;
print(name?.length);   // null, а не NPE
name = 'Alice';
print(name?.length);   // 5

// Каскадный null-aware
List<int>? nums;
nums?..add(1)..add(2); // не выполнится, если nums == null

Null Safety в Dart

Null safety (sound null safety) — система типов, при которой переменная не может быть null по умолчанию. Чтобы разрешить null, тип помечается символом ?. Компилятор отслеживает nullability статически и не допускает обращения к nullable-переменной без явной проверки.

Оператор ! — null assertion

! говорит компилятору: «я уверен, что значение не null». Если в рантайме значение всё же null, бросается Null check operator used on a null value.

String? maybeNull = getValue();
// Используем ! только если уверены:
String definitelyNotNull = maybeNull!;
print(definitelyNotNull.length);

// Частый кейс с GlobalKey во Flutter
final key = GlobalKey<FormState>();
bool isValid() => key.currentState!.validate();

Оператор ?? — if-null (null coalescing)

a ?? b возвращает a, если оно не null, иначе — b.

String? input = null;
String result = input ?? 'default';
print(result); // default

int? count;
count = count ?? 0;
// Эквивалентная запись:
count ??= 0;
print(count); // 0

Late переменные

late сообщает компилятору, что переменная будет инициализирована до первого обращения — пригодится для зависимостей, инициализируемых в initState:

class MyService {
  late final DatabaseClient _db;

  void init(DatabaseClient db) {
    _db = db;  // единственное присваивание
  }

  Future<List> query() => _db.select('SELECT 1');
}

Flow analysis — умные проверки

Компилятор Dart понимает if-проверки и автоматически сужает тип:

String? value = fetchValue();

if (value != null) {
  // здесь value имеет тип String, не String?
  print(value.toUpperCase());
}

// Также работает с assert:
assert(value != null);
print(value.length); // OK в debug-режиме

Подводные камни

• Злоупотребление !. Каждый ! — потенциальный crash. Предпочитайте ??, ?. или ранний возврат с проверкой.
• late без инициализации бросает LateInitializationError при первом обращении, если забыть присвоить значение.
• Nullable generics. List<String?> (список допускает null-элементы) и List<String>? (сам список может быть null) — совершенно разные типы.
• ?? vs ||. value ?? 'default' срабатывает только на null; value.isEmpty ? 'default' : value нужен для пустых строк — не путайте.
• Interop с legacy-кодом. При вызове platform channel или FFI результат может быть dynamic — нужен явный каст с проверкой, иначе null safety не поможет.
• ??= и side effects. a ??= expensiveCall() вызовет expensiveCall() только если a == null, но это не всегда очевидно при чтении кода.
• Sound vs unsound. Миксование null-safe и legacy-пакетов переводит программу в unsound-режим, где компилятор не может дать полных гарантий — это временная мера при миграции.

• Сводить «работает null safety в Dart? В чём разница между ?, ! и ??» к синтаксису и не объяснять null safety.
• Игнорировать жизненный цикл, основной поток или момент освобождения ресурсов в сценарии dart-4.
• Выбирать API по привычке, не проверяя состояние, ошибки, доступность и платформенные ограничения.

• Формулирует точную модель для «работает null safety в Dart? В чём разница между ?, ! и ??» и подтверждает ее корректным примером.
• Умеет связать ответ с sound type system, тестированием и отладкой на устройстве.
• Называет ограничения подхода dart-4, включая производительность, память и сопровождение.