値型のためのNullable型

1. はじめに

こんな状況を想像してみて。コードで猫のデータを管理してるとする。猫の年齢だけじゃなくて、「データなし」とか「年齢不明」みたいな状態も保存したいんだよね。0を使うこともできるけど、ゼロって普通に有効な年齢だよね。

int age = 0; // 猫の年齢。でも0って何？子猫？それとも「不明」？

問題は、intは整数しか入らなくて、「データなし」っていう特別な値がないこと。もし年齢が文字列ならnullを入れられるけど、数字だとそうはいかないんだ：

int age = null; // エラー！ int型の変数にnullは入れられない

これは、値型（struct、たとえばint、double、DateTime、bool）は必ず何か値を持ってるからなんだ。参照型と違って「空っぽ」な状態がない（参照型ならnullは「オブジェクトがない」って意味になる）。

実際によくある話：
この制限を回避するために、プログラマーは「特別な値」を考えたりする。たとえば-1やint.MaxValueを「値なし」として使う。でもこれってダサいし、間違えやすいし、危険。実際の値とダミー値を間違えやすいからね。

2. Nullable型：「null」を持てる型

アイデア

じゃあ、普通の数字（というか全部の値型）にも値だけじゃなくてnullを入れられるようにしたらどう？
C#ではNullable<T>っていう特別なラッパークラスでこれができる。このクラスはT型の値か、何もない（つまりnull）か、どっちかを持てるんだ。

書き方

int? age = null; // ageは数字でもnullでもOK

C#のコンパイラは、こういうコードを見ると実際にはこう解釈してる：

Nullable<int> age = new Nullable<int>(); // ageは値を持ってない

値を明示的に指定したい場合はこう：

Nullable<int> age = new Nullable<int>(42); // ageは42を持ってる

つまり、クエスチョンマークを付けるとどんな値型でもnullableバージョンにできるってこと：

• int?（これはNullable<int>と同じ）
• double?
• DateTime?
• 他のstructも全部OK

よく使うstructのNullableラッパー

int

int?

int? a = null;

double

double?

double? x = 3.14;

bool

bool?

bool? ok = null;

DateTime

DateTime?

DateTime? d = null;

ラッパークラスを使って長く書くこともできるよ：

Nullable<int> pages = null;
        

でもint?って書いた方が短いし、カッコいいよね。

3. Nullable型の使い方

代入とチェック

nullの代入は参照型と同じ感じでできるよ：

宣言と代入

int? temperature = null;
temperature = 25;

nullチェック

nullable型に本当に値が入ってるかどうか知りたいときは？

if (temperature != null)
{
    Console.WriteLine($"温度: {temperature}");
}
else
{
    Console.WriteLine("温度データなし");
}

Nullable型のプロパティ：.HasValueと.Value

nullable型には大事なプロパティが2つあるよ：

• .HasValue — 何か値が入ってたらtrueを返す（nullじゃなければ）。
• .Value — 値そのもの（なければ例外になる）。

int? temperature = null;
if (temperature.HasValue) //例外は起きない！
{
    Console.WriteLine($"温度: {temperature.Value}°C");
}
else
{
    Console.WriteLine("温度は不明");
}

このコードはちゃんと動くよ：temperatureはnullじゃなくて、中身がnullなんだ。Nullable型ならいつでもHasValueを呼べる。でも.Valueを値なしで呼ぶとInvalidOperationExceptionが出るから、先に値があるかチェックしよう！

省略した書き方

多くの場合、nullable型の変数をそのまま使えばC#が勝手に判断してくれるよ：

int? hours = null;
Console.WriteLine(hours); // 何も出力されない（空っぽ）
hours = 10;
Console.WriteLine(hours); // 10が出力される

4. 演算とnullable型：計算、比較、変換

演算：どうなる？

どっちかのオペランドがnullableなら、結果もnullableになるよ。
どっちかがnullなら、結果もnullになる。

int? a = 5;
int? b = null;
int? sum = a + b; // sum == null

int? c = 10;
int? d = 15;
int? total = c + d; // total == 25

比較演算

nullable型と普通の数字も比較できるよ：

int? score = null;
if (score > 0) Console.WriteLine("いいスコアだね！");
else Console.WriteLine("スコアなし"); // こっちが実行される

scoreがnullなら、score > 0はfalseになるよ。

明示的・暗黙的な変換

• 普通の型→nullable：自動でOK。
• nullable→普通の型：nullじゃなければOK（nullだと例外）。

int? x = 3;
int y = x.Value; // xがnullじゃなければOK

// 暗黙的に
int? z = y;

5. Nullableとメソッド：パラメータと戻り値

nullableな値を返す

メソッドが必ずしも結果を返せない場合、戻り値をnullable型にしよう：

// ログインでユーザーを探して、年齢を返す。見つからなければnull
int? FindUserAge(string login)
{
    // ... ここに検索ロジック
    return null; // 見つからなかった場合
}

nullableパラメータ

パラメータにnullable値を受け取ることで、「あるかも、ないかも」を明示できるよ。

void PrintTemperature(int? temp)
{
    if (temp == null)
        Console.WriteLine("温度は不明");
    else
        Console.WriteLine($"温度: {temp}度");
}