В языке программирования Kotlin класс Nothing представляет собой специальный тип, который обозначает отсутствие значения или ситуацию, когда выполнение программы никогда не возвращается из определённого выражения. Это так называемый bottom type — тип, который является подтипом всех других типов, но не имеет ни одного экземпляра. В Kotlin Nothing — это встроенный, окончательный (final) и неинстанциируемый тип.

1. Семантика Nothing — что это такое

Nothing означает: “этот код никогда не завершится нормально”.

Это может происходить в двух основных случаях:

• Когда функция всегда выбрасывает исключение;

• Когда функция завершает выполнение программы (например, exitProcess()).

Такой тип говорит компилятору и разработчику: в этой точке выполнения дальше не будет.

2. Примеры использования Nothing

Пример 1: функция, которая всегда выбрасывает исключение

fun fail(message: String): Nothing {
throw IllegalArgumentException(message)
}

Такую функцию можно вызывать там, где ожидается любой другой тип:

val name: String = getName() ?: fail("Name is required")

Здесь fail() возвращает Nothing, но строка остаётся типа String, потому что Nothing подтип любого типа.

Пример 2: бесконечный цикл

fun infiniteLoop(): Nothing {
while (true) {
// бесконечная работа
}
}

Такой код тоже технически не завершится, и его тип — Nothing.

3. Почему Nothing подтип всех типов

Это логическая часть системы типов Kotlin. Благодаря этому, вы можете использовать выражение с типом Nothing в любом контексте:

val result: String = throw Exception("Ошибка!") // OK
val list: List<Int> = emptyList() ?: error("Нет списка") // OK

Kotlin понимает: выражение throw ничего не возвращает, значит результат можно безопасно рассматривать как String, List, Int — что угодно.

4. Nothing? — nullable версия

Nothing? — это верхний тип в иерархии: единственный допустимый его экземпляр — null.

Пример:

val x: Nothing? = null // корректно

Это используется редко, в основном при работе с типами данных и обобщениями.

5. Применение в when-выражениях

Когда все ветки when возвращают значение, но есть ветка, которая выбрасывает исключение, Kotlin позволяет использовать Nothing:

fun parseValue(value: String): Int = when (value) {
"one" -> 1
"two" -> 2
else -> error("Unknown value: $value") // error() возвращает Nothing
}

Компилятор знает, что else не завершится обычным путём, и parseValue() может оставаться типа Int.

6. Роль Nothing в безопасной работе с null и ошибками

В Kotlin конструкция:

val value: String = nullableValue ?: error("value is null")

работает потому, что error() возвращает Nothing, и вся конструкция ?: error(...) остаётся типа String. Это повышает выразительность и безопасность кода без необходимости явных проверок или приведения типов.

7. Функции, помеченные типом Nothing

Любая функция, объявленная как : Nothing, гарантирует, что не завершится и не вернёт контроль:

fun crash(): Nothing {
println("Программа завершается")
exitProcess(1)
}

Компилятор может использовать это знание для анализа кода: например, понимать, что после вызова crash() не нужно проверять переменные, можно не писать return и т.д.

8. Generic-контексты и Nothing

В обобщённых функциях Nothing используется как крайний случай:

fun <T> emptyList(): List<T> = listOf()

На практике:

val x: List<Nothing> = emptyList() // универсальный пустой список

Такой список можно присваивать как List<String>, List<Int>, потому что Nothing подтип любого типа T.

9. Связь с throw, return и exitProcess

Эти ключевые выражения возвращают Nothing:

• throw Exception(...)

• return из функции Nothing типа

• exitProcess(0) — завершает приложение

Компилятор обрабатывает такие конструкции как завершение потока управления и позволяет дальше не продолжать типизацию.

10. Как использовать Nothing правильно

Nothing не создаётся вручную, это не класс для хранения данных, а инструмент в системе типов:

• Правильное использование: выбрасывание исключений, аварийное завершение, работа с условным возвратом;

• Неправильное использование: создание переменных типа Nothing, попытка инстанцировать (невозможно).

11. Что даёт Nothing разработчику

• Повышение безопасности типов: компилятор точно знает, где завершение программы;

• Повышение выразительности кода: компактные конструкции с ?:, when, requireNotNull;

• Улучшение тестируемости и прогнозируемости: можно строить строгие цепочки с исключениями;

• Формальный контроль над потоком выполнения: вы точно указываете, где программа "не вернётся".

12. Аналоги в других языках

• Haskell — тип Bottom;

• Scala — тип Nothing;

• TypeScript — тип never;

• Rust — тип ! (never type);

• Java — нет прямого аналога (можно имитировать с throw и Void).

Kotlin, как язык с богатой типовой системой, включает Nothing как инструмент, обеспечивающий точную, строгую и выразительную работу с управлением потоком выполнения и безопасностью типов.