JavaScriptの「null」「undefined」と数値の扱いを徹底解説

JavaScriptにおける「null」と「undefined」の違いとは？

「null」と「undefined」の基本的な定義と特徴

JavaScriptにおいて、nullは開発者が意図的に「値が存在しない」ことを示すプリミティブ値です。例えば、オブジェクトの参照を解除する際や、特定の値をクリアする際に使われます。一方、undefinedは「値がまだ定義されていない」状態を示すプリミティブ値です。

変数を宣言したものの初期化していない場合や、存在しないオブジェクトのプロパティにアクセスした場合などに、JavaScriptエンジンによって自動的に割り当てられます。これら二つの値は、プログラミングにおいてデータの有無を判断する上で非常に重要です。(ECMAScript仕様より)

両者の型と挙動の違いをコードで理解する

typeof演算子を使用すると、nullは”object”を、undefinedは”undefined”を返します。このnullが”object”と評価されるのは、JavaScriptの初期設計における歴史的なバグとされており、後方互換性のため現在も変更されていません。

比較演算子では、緩やかな比較であるnull == undefinedはtrueとなりますが、厳密な比較であるnull === undefinedは型が異なるためfalseです。両者ともに真偽値コンテキストではfalse（falsy値）と評価されます。

console.log(typeof null); // "object"
console.log(typeof undefined); // "undefined"
console.log(null == undefined); // true
console.log(null === undefined); // false

実務での使い分けと注意点

実務においては、開発者が意図的に「値がない」状態を表す場合はnullを使用し、システムが「値が未定義」であることを示すundefinedとは区別するのが一般的です。例えば、データベースから該当するデータが見つからなかった場合にnullを返す、といった設計がよく見られます。

undefinedは予期せぬエラーの原因となることもあるため、変数の初期化やオブジェクトのプロパティアクセス時には常にその存在を意識し、適切なチェックを行うことが堅牢なコードを書く上で重要です。

JavaScriptで数値を文字列に変換する方法と書式設定

数値を文字列に変換する基本的なメソッド

JavaScriptで数値を文字列に変換する方法は複数存在します。最も一般的なのは、グローバルなString()関数を使用する方法、または数値型の.toString()メソッドを呼び出す方法です。また、ES6以降ではテンプレートリテラル(` `)を活用することもできます。

const num = 123;
console.log(String(num));      // "123"
console.log(num.toString());   // "123"
console.log(`${num}`);         // "123" (テンプレートリテラル)

これらの方法は、数値を明示的に文字列として扱いたい場合に便利で、特にtoString()は基数（例: 2進数や16進数）を指定して変換することも可能です。(ECMAScript仕様より)

数値の書式設定（小数点、桁区切りなど）

数値を特定の書式で文字列に変換する際には、専用のメソッドが役立ちます。.toFixed(n)は指定した小数点以下の桁数に丸めて文字列を返します。例えば、通貨やパーセンテージ表示に便利です。また、.toLocaleString()はロケールに応じた桁区切りや通貨記号を追加でき、国際化対応に不可欠です。

const price = 12345.678;
console.log(price.toFixed(2));                           // "12345.68"
console.log(price.toLocaleString('ja-JP'));              // "12,345.678"
console.log(price.toLocaleString('ja-JP', { style: 'currency', currency: 'JPY' })); // "￥12,346"

これらのメソッドを使いこなすことで、ユーザーにとって読みやすい数値表現を実現できます。

文字列から数値への変換と注意点

文字列を数値に変換するには、Number()関数、parseInt()、parseFloat()、または単項プラス演算子(+)を使用します。parseInt()とparseFloat()は、文字列の先頭から数値として解釈できる部分を抽出し、それ以降の非数値部分は無視します。

一方、Number()や単項プラスは、文字列全体が数値として解釈できないとNaN(Not a Number)を返します。変換後はisNaN()関数でNaNでないかチェックすることが推奨されます。

console.log(Number("123.45"));     // 123.45
console.log(parseInt("123.45px")); // 123
console.log(parseFloat("45.6em")); // 45.6
console.log(+"456");              // 456
console.log(Number("hello"));      // NaN

JavaScriptで「null」や「undefined」を安全にチェックする方法

シンプルなif文による存在チェック

変数やプロパティがnullまたはundefinedであるかを確認する最も基本的な方法は、if文と厳密等価演算子(===)を使用することです。具体的には、value === nullやvalue === undefinedのように直接比較します。これにより、型変換を伴わない正確なチェックが可能です。

また、if (value)のように、真偽値としての評価（falsy値チェック）を利用する方法もありますが、この場合、0や空文字列("")、falseなどもfalseと評価されるため、意図しない挙動に繋がる可能性がある点に注意が必要です。

let data = null;
if (data === null) { console.log("データはnullです"); }
if (!data) { console.log("データはfalsyです"); } // null, undefined, 0, "", false...

論理演算子と「nullish coalescing」演算子の活用

デフォルト値を設定する際、論理OR演算子(||)がよく使われますが、これは左辺がfalsy値（null, undefined, 0, "", falseなど）であれば右辺の値を返します。ES2020で導入されたnullish coalescing演算子(??)は、左辺がnullまたはundefinedの場合にのみ右辺の値を返します。

これにより、0や空文字列、falseを有効な値として扱いたい場合に非常に有用で、より意図に沿ったデフォルト値の適用が可能になります。(ECMAScript 2020仕様より)

const a = null; const b = 0; const c = "";
console.log(a || "デフォルト値"); // "デフォルト値"
console.log(b || "デフォルト値"); // "デフォルト値" (0はfalsyのため)
console.log(c || "デフォルト値"); // "デフォルト値" (""はfalsyのため)

console.log(a ?? "デフォルト値"); // "デフォルト値"
console.log(b ?? "デフォルト値"); // 0 (0はnullishではないため)
console.log(c ?? "デフォルト値"); // "" (""はnullishではないため)

オプションチェイニング（Optional Chaining）による安全なプロパティアクセス

オブジェクトのネストされたプロパティにアクセスする際、途中のプロパティがnullやundefinedであるとエラーが発生することがあります。オプションチェイニング(?.)は、そのような場合に安全にプロパティにアクセスするためのES2020の新機能です。

もし途中のプロパティがnullまたはundefinedであれば、式全体はエラーにならずundefinedを返します。これにより、冗長なif文での存在チェックを減らし、コードを簡潔に保つことができます。(MDN Web Docs参照)

const user = { name: "Alice", address: { city: "Tokyo" } };
console.log(user?.address?.city);    // "Tokyo"
console.log(user?.contact?.email);   // undefined (エラーにならない)
console.log(user.unknown?.property); // undefined (エラーにならない)

JavaScriptの比較演算子と「nullish coalescing」演算子の活用

厳密等価 (===) と抽象等価 (==) の違いと使い分け

JavaScriptには2種類の等価比較演算子があります。厳密等価演算子(===)は、値と型の両方が一致する場合にtrueを返します。型変換は行いません。一方、抽象等価演算子(==)は、必要に応じて型変換を行ってから値を比較します。

この型変換のルールが複雑で予期せぬ結果を招くことがあるため、ほとんどの場合で厳密等価演算子===の使用が推奨されます。null == undefinedはtrueですが、null === undefinedはfalseとなる典型的な例です。

console.log(1 == "1");       // true (型変換が行われる)
console.log(1 === "1");      // false (型が異なる)
console.log(null == undefined); // true
console.log(null === undefined); // false

nullish coalescing (??) 演算子の詳細と利用シナリオ

nullish coalescing演算子(??)は、左辺の評価結果がnullまたはundefinedの場合にのみ右辺の評価結果を返す演算子です。これはES2020で導入されました。

特に、0や空文字列("")、falseといったfalsy値も有効な値として扱いたいが、nullやundefinedの場合はデフォルト値を設定したい、というシナリオで非常に強力なツールとなります。従来の論理OR演算子(||)との違いを理解することが重要です。

const userSetting = 0; // 0を有効な設定値として扱いたい
const theme1 = userSetting || "dark"; // "dark" (0はfalsyなので)
const theme2 = userSetting ?? "dark"; // 0 (0はnullishではないので)

論理AND (&&) と論理OR (||) 演算子の短絡評価

論理AND演算子(&&)と論理OR演算子(||)は、短絡評価という特性を持っています。&&は、左辺がfalsyであれば左辺の値を返し、truthyであれば右辺の値を返します。これにより、条件付きの処理実行や、オブジェクトの存在確認とプロパティアクセスを同時に行うことができます。

一方、||は、左辺がtruthyであれば左辺の値を返し、falsyであれば右辺の値を返します。これらはデフォルト値の設定によく利用されます。??と併せて理解することで、より柔軟なコード設計が可能です。

const isValid = true;
const message = isValid && "処理が完了しました"; // "処理が完了しました"

const userName = null;
const displayName = userName || "ゲスト"; // "ゲスト"

JavaScriptの数値型と「ぬるぽ」エラーの回避策

JavaScriptの数値型の基本と表現範囲

JavaScriptの数値はすべて倍精度浮動小数点数（IEEE 754形式）として扱われます。これにより、整数と浮動小数点の厳密な区別がなく、すべてNumber型です。非常に大きな値や小さな値を表現できますが、精度の限界（Number.MAX_SAFE_INTEGERやNumber.MIN_SAFE_INTEGERを超えると正確性が失われる）があります。

非常に大きな整数を正確に扱う必要がある場合は、ES2020で導入されたBigInt型を使用します。また、数値演算の結果としてNaN(Not a Number)やInfinityといった特殊な値が出現することもあります。

console.log(typeof 123);      // "number"
console.log(typeof 123.45);   // "number"
console.log(9007199254740991 + 1); // 9007199254740992 (正確)
console.log(9007199254740991 + 2); // 9007199254740992 (誤差発生)
console.log(10n + 20n);       // 30n (BigInt型)

数値計算におけるよくある落とし穴とデバッグ方法

JavaScriptの数値計算でよく見られる落とし穴の一つは、浮動小数点数特有の計算誤差です（例: 0.1 + 0.2が0.3ではなく0.30000000000000004になる）。また、数値以外の値（null、undefined、文字列など）を数値演算に使うと、結果がNaNになることがあり、さらにNaNとどのような数値演算を行っても結果がNaNになる「NaNの伝播」が起こります。

これらの問題を回避しデバッグするためには、入力値の型を常に確認し、計算前に適切な型変換を行うことが重要です。デバッグにはconsole.log()やブラウザの開発者ツールのデバッガーが非常に有効です。

安全な数値操作のためのベストプラクティスとエラー回避

数値の安全な操作には、まず入力値のバリデーションが不可欠です。isNaN()やNumber.isFinite()を使用して、値が有効な数値であるか、あるいはNaNやInfinityでないかを確認します。計算誤差が問題となる場合は、.toFixed()やMath.round()での丸め処理、または金融計算など精度が厳しく求められる場合はBigInt型への切り替えや専用のライブラリ利用を検討します。

特に、「ぬるぽ」エラー（JavaのNullPointerExceptionに由来しますが、JavaScriptでもnullやundefinedに対する操作でエラーが発生します）を回避するためには、数値演算を行う前に、変数がnullやundefined、または非数値でないことを確実にチェックすることが最も重要です。??や?.演算子を積極的に活用し、予期せぬエラーを防ぎましょう。(一般的なプログラミングのベストプラクティス)