null – ما هو لا شيء؟ – شرح موجز لمعناه ومفهومه

1. شرح المفهوم الأساسي

في عالم البرمجة وعلوم الحاسب، يشير Null إلى حالة “العدم” أو غياب البيانات.

تعريف Null

• Null يدل على حالة عدم وجود أي قيمة أو عدم تخصيص قيمة صحيحة.
• في البرمجة، يُستخدم للإشارة إلى أن المتغير أو المؤشر لا يُشير إلى بيانات صحيحة.
• وتوجد مصطلحات مشابهة مثل Nil في لغة باسكال، وNone في بايثون، وNothing في VB.NET.

النطق والرموز

• في اللغة الألمانية، تعني كلمة “Null” الرقم صفر وينطق /nʊl/، بينما يُتبع في سياق التعبير عن “العدم” النطق الإنجليزي /nʌl/ في بعض الأحيان.
• في اليابان، يُنطق المصطلح عادةً بـ”ヌル (Null)”، وقد يُنطق أيضًا بـ”ナル (narl)” في بعض الوثائق والمعايير الصناعية اليابانية التي تشير إلى “قيم Null” أو “حروف Null”.

2. التاريخ والأصل اللغوي

الأصل اللغوي

• يأتي مصطلح Null من الكلمة اللاتينية nullus، والتي تعني “لا شيء” أو “عدم وجود”.
• كما يُشتق مصطلح Nil اختصارًا للكلمة اللاتينية nihil.

الخلفية التاريخية

• منذ بدايات الحوسبة والبرمجة، ظهرت الحاجة لتمثيل حالة “عدم الوجود”، مما أدى إلى تضمين كلمات مفتاحية معادلة لـ Null في العديد من اللغات.
• توجد مفاهيم مشابهة أيضًا في الرياضيات والمنطق مثل المجموعة الفارغة والمصفوفة الصفرية.

3. التعامل مع Null في لغات البرمجة

تختلف طريقة تنفيذ وتفسير Null بين لغات البرمجة المختلفة، وقد تختلف حتى بين إصدارات أو تطبيقات لغة معينة. فيما يلي بعض الأمثلة من عدة لغات رئيسية.

3.1 في C/C++

• المؤشرات Null
  في لغة C، يُمثّل المؤشر الذي لا يُشير إلى كائن صالح بواسطة ثابت خاص (الماكرو NULL).
  مثال: #define NULL ((void*)0) (لغة C)
  في لغة C++، كان يُستخدم تقليديًا #define NULL 0، وفي C++11 والإصدارات الأحدث تم تقديم الكلمة المفتاحية nullptr (من نوع std::nullptr_t) لضمان أمان نوعي أفضل.
  ملاحظة: قد يختلف التعامل الداخلي مع Null بين المترجمات ومعايير اللغة، لذا من المهم مراجعة الوثائق الخاصة باللغة المستخدمة.

3.2 في جافا وC#

• مراجع Null
  في جافا وC#، بما أن المؤشرات مخفية عن المستخدم، يُستخدم الكلمة المفتاحية null للإشارة إلى عدم وجود مرجع كائن صالح.
  في لغة C#، تُستخدم الكلمة null أيضًا للدلالة على غياب قيمة في الأنواع القابلة للإلغاء (nullable value types) باستخدام System.Nullable<T>.

3.3 في لغات أخرى

• بايثون
  يُستخدم الكائن المُدمج None كمعادل لـ Null. ومنذ إصدار بايثون 2.4، أصبح None كائنًا غير قابل للتغيير.
• روبي
  تُستخدم الكلمة المحجوزة nil لتمثيل كائن فريد من NilClass يشير إلى غياب القيمة.
• VB.NET
  تُستخدم الكلمة Nothing للدلالة على القيمة الافتراضية (غير المُهيأة) لأي نوع من البيانات.
• LISP
  في LISP، يُستخدم NIL لتمثيل القائمة الفارغة والقيمة الخاطئة معًا، رغم أن سلوكه قد يختلف بين تطبيق وآخر.

4. Null في قواعد البيانات

• المفهوم الأساسي
  في قواعد البيانات، يُشير Null إلى أن العمود لا يحتوي على بيانات، مما يمثل حالة “غير متوفرة” أو “NA”.
• غير معروف مقابل غير قابل للتطبيق
  • غير معروف: على سبيل المثال، عندما يكون اسم الشخص موجودًا ولكن غير معروف.
  • غير قابل للتطبيق: على سبيل المثال، عندما يكون العمود غير ذي صلة، مثل اسم الزوج/الزوجة لشخص أعزب.

  يُعد التمييز بين هاتين الحالتين أمرًا حاسمًا لتصميم قواعد بيانات فعّالة.

• العمليات والمقارنات مع Null
  تؤدي العديد من العمليات الحسابية التي تتضمن Null (مثل NULL + 1 أو NULL / 0) إلى نتيجة Null. وغالبًا ما تُرجع المقارنات والتعابير الشرطية التي تشمل Null قيمة منطقية غير معروفة (UNKNOWN)، مما يتطلب معالجة خاصة.
• التعامل مع Null في الاستعلامات
  في SQL، يمكنك إدارة قيم Null باستخدام شروط مثل IS NULL أو IS NOT NULL، بالإضافة إلى دوال مثل COALESCE أو CASE لاستبدال Null بقيم افتراضية أثناء الترتيب والعمليات الأخرى.
  مثال:

  ORDER BY COALESCE(col, 0)

  ملاحظة: في أوراكل، تُعامل السلاسل الفارغة على أنها Null، مما قد يؤثر على نتائج الاستعلامات.

5. المفاهيم الخاطئة الشائعة وحلول المشاكل

• المفاهيم الخاطئة الشائعة
  من المهم التمييز بين Null والسلاسل الفارغة والقيم الصفرية. ففي البرمجة، يشير Null إلى غياب القيمة، بينما تدل السلسلة الفارغة على وجود قيمة بدون محتوى.
• حلول المشاكل
  قد تؤدي أخطاء المؤشرات أو المراجع Null إلى توقف البرامج عن العمل. لذا، من الضروري تنفيذ فحوصات مناسبة (مثل استخدام عبارات if) لتجنب هذه المشكلات. وفي قواعد البيانات، يمكن أن يؤدي سوء التعامل مع قيم Null إلى نتائج غير متوقعة في الاستعلامات والتحديثات، مما يتطلب تخطيطًا دقيقًا.

6. الخاتمة وآفاق المستقبل

• الخاتمة
  يُعد Null مفهومًا أساسيًا في مجال الحوسبة يمثل حالة “العدم”. إن فهم الاختلافات في طريقة تعامل لغات البرمجة وأنظمة قواعد البيانات مع Null أمر بالغ الأهمية للمطورين المبتدئين وذوي الخبرة على حد سواء.
• آفاق المستقبل
  مع تطور لغات البرمجة، تظهر آليات جديدة مثل نظام الأمان الخاص بـ Null في Kotlin وكلمة nullptr في C++11 لمنع الأخطاء المرتبطة بـ Null. من المتوقع أن يستمر هذا الاتجاه نحو معالجة أكثر وضوحًا وأمانًا لـ Null في تشكيل ممارسات تطوير البرمجيات الفعالة.

الملحق: معلومات مرجعية وأمثلة

مثال برمجي (C/C++)

#include <stdio.h>
#define NULL ((void*)0)

int main(void) {
    int *ptr = NULL;
    if (ptr == NULL) {
        printf("المؤشر هو NULL.\n");
    }
    return 0;
}
    

مثال برمجي (جافا)

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String str = null;
        if (str == null) {
            System.out.println("المرجع هو null.");
        }
    }
}
    

الاعتبارات العملية

عند تصميم البرامج أو قواعد البيانات، من الضروري التفكير بعناية في كيفية التعامل مع قيم Null. إن تبني مقاربات مثل الأنواع الاختيارية وتنفيذ فحوصات قوية لـ Null يمكن أن يساعد في تجنب الأخطاء وضمان نظام أكثر استقرارًا وكفاءة.

• ويكيبيديا: مفهوم Null
• cppreference.com: C++ nullptr
• دليل أوراكل لجافا: أنواع البيانات و Null
• التوثيق الرسمي لبايثون: None
• توثيق مايكروسوفت: المراجع و Null في C#
• توثيق MySQL: التعامل مع NULL