go語言nil有哪些特性

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nil是Go語言中一個預定義好的標識符，表示空值或零值。在Go語言中，布爾類型的零值（初始值）為 false，數值類型的零值為0，字符串類型的零值為空字符串“''”，而指針、切片、映射、通道、函數和接口的零值則是nil。nil不是關鍵字或保留字，不同類型nil的指針是一樣的，不同類型的nil是不能比較的，相同類型的nil值也可能無法比較。

nil是什么

在Go語言中，布爾類型的零值（初始值）為 false，數值類型的零值為 0，字符串類型的零值為空字符串""，而指針、切片、映射、通道、函數和接口的零值則是 nil。

nil 是Go語言中一個預定義好的標識符，有過其他編程語言開發經驗的開發者也許會把 nil 看作其他語言中的 null（NULL），其實這并不是完全正確的，因為Go語言中的 nil 和其他語言中的 null 有很多不同點。

Go語言nil特性

• nil 標識符是不能比較的

• nil 不是關鍵字或保留字

• 不同類型 nil 的指針是一樣的

• 不同類型的 nil 是不能比較的

• 兩個相同類型的 nil 值也可能無法比較

• nil 是常見引用類型的零值

相信寫過Golang的程序員對下面一段代碼是非常非常熟悉的了：

if err != nil {
    // do something....
}

當出現不等于nil的時候，說明出現某些錯誤了，需要我們對這個錯誤進行一些處理，而如果等于nil說明運行正常。那什么是nil呢？查一下詞典可以知道，nil的意思是無，或者是零值。零值，zero value，是不是有點熟悉？在Go語言中，如果你聲明了一個變量但是沒有對它進行賦值操作，那么這個變量就會有一個類型的默認零值。這是每種類型對應的零值：

bool      -> false                              
numbers -> 0                                 
string    -> ""      

pointers -> nil
slices -> nil
maps -> nil
channels -> nil
functions -> nil
interfaces -> nil

舉個例子，當你定義了一個struct：

type Person struct {
  AgeYears int
  Name string
  Friends []Person
}

var p Person // Person{0, "", nil}

變量p只聲明但沒有賦值，所以p的所有字段都有對應的零值。那么，這個nil到底是什么呢？Go的文檔中說到，nil是預定義的標識符，代表指針、通道、函數、接口、映射或切片的零值，也就是預定義好的一個變量：

type Type int
var nil Type

是不是有點驚訝？nil并不是Go的關鍵字之一，你甚至可以自己去改變nil的值：

var nil = errors.New("hi")

這樣是完全可以編譯得過的，但是最好不要這樣子去做。

nil有什么用

在了解了什么是nil之后，再來說說nil有什么用。

pointers

var p *int
p == nil    // true
*p          // panic: invalid memory address or nil pointer dereference

指針表示指向內存的地址，如果對為nil的指針進行解引用的話就會導致panic。那么為nil的指針有什么用呢？先來看一個計算二叉樹和的例子：

type tree struct {
  v int
  l *tree
  r *tree
}

// first solution
func (t *tree) Sum() int {
  sum := t.v
  if t.l != nil {
    sum += t.l.Sum()
  }
  if t.r != nil {
    sum += t.r.Sum()
  }
  return sum
}

上面的代碼有兩個問題，一個是代碼重復：

if v != nil {
  v.m()
}

另一個是當t是nil的時候會panic：

var t *tree
sum := t.Sum()   // panic: invalid memory address or nil pointer dereference

怎么解決上面的問題？我們先來看看一個指針接收器的例子：

type person struct {}
func sayHi(p *person) { fmt.Println("hi") }
func (p *person) sayHi() { fmt.Println("hi") }
var p *person
p.sayHi() // hi

對于指針對象的方法來說，就算指針的值為nil也是可以調用的，基于此，我們可以對剛剛計算二叉樹和的例子進行一下改造：

func(t *tree) Sum() int {
  if t == nil {
    return 0
  }
  return t.v + t.l.Sum() + t.r.Sum()
}

跟剛才的代碼一對比是不是簡潔了很多？對于nil指針，只需要在方法前面判斷一下就ok了，無需重復判斷。換成打印二叉樹的值或者查找二叉樹的某個值都是一樣的：

func(t *tree) String() string {
  if t == nil {
    return ""
  }
  return fmt.Sprint(t.l, t.v, t.r)
}

// nil receivers are useful: Find
func (t *tree) Find(v int) bool {
  if t == nil {
    return false
  }
  return t.v == v || t.l.Find(v) || t.r.Find(v)
}

所以如果不是很需要的話，不要用NewX()去初始化值，而是使用它們的默認值。

slices

// nil slices
var s []slice
len(s)  // 0
cap(s)  // 0
for range s  // iterates zero times
s[i]  // panic: index out of range

一個為nil的slice，除了不能索引外，其他的操作都是可以的，當你需要填充值的時候可以使用append函數，slice會自動進行擴充。那么為nil的slice的底層結構是怎樣的呢？根據官方的文檔，slice有三個元素，分別是長度、容量、指向數組的指針：

當有元素的時候：

所以我們并不需要擔心slice的大小，使用append的話slice會自動擴容。（視頻中說slice自動擴容速度很快，不必擔心性能問題，這個值得商榷，在確定slice大小的情況只進行一次內存分配總是好的）

map

對于Go來說，map，function，channel都是特殊的指針，指向各自特定的實現，這個我們暫時可以不用管。

// nil maps
var m map[t]u
len(m)  // 0
for range m // iterates zero times
v, ok := m[i] // zero(u), false
m[i] = x // panic: assignment to entry in nil map

對于nil的map，我們可以簡單把它看成是一個只讀的map，不能進行寫操作，否則就會panic。那么nil的map有什么用呢？看一下這個例子：

func NewGet(url string, headers map[string]string) (*http.Request, error) {
  req, err := http.NewRequest(http.MethodGet, url, nil)
  if err != nil {
    return nil, err
  }

  for k, v := range headers {
    req.Header.Set(k, v)
  }
  return req, nil
}

對于NewGet來說，我們需要傳入一個類型為map的參數，并且這個函數只是對這個參數進行讀取，我們可以傳入一個非空的值：

NewGet("http://google.com", map[string]string{
  "USER_AGENT": "golang/gopher",
},)

或者這樣傳：

NewGet("http://google.com", map[string]string{})

但是前面也說了，map的零值是nil，所以當header為空的時候，我們也可以直接傳入一個nil：

NewGet("http://google.com", nil)

是不是簡潔很多？所以，把nil map作為一個只讀的空的map進行讀取吧。

channel

// nil channels
var c chan t
<- c      // blocks forever
c <- x    // blocks forever
close(c)  // panic: close of nil channel

關閉一個nil的channel會導致程序panic（如何關閉channel可以看這篇文章：如何優雅地關閉Go channel）舉個例子，假如現在有兩個channel負責輸入，一個channel負責匯總，簡單的實現代碼：

func merge(out chan<- int, a, b <-chan int) {
  for {
    select {
      case v := <-a:
        out <- v
      case v := <- b:
        out <- v
    }
  }
}

如果在外部調用中關閉了a或者b，那么就會不斷地從a或者b中讀出0，這和我們想要的不一樣，我們想關閉a和b后就停止匯總了，修改一下代碼：

func merge(out chan<- int, a, b <-chan int) {
  for a != nil || b != nil {
    select {
      case v, ok := <-a:
          if !ok {
            a = nil
            fmt.Println("a is nil")
            continue
          }
          out <- v
      case v, ok := <-b:
          if !ok {
            b = nil
            fmt.Println("b is nil")
            continue
          }
          out <- v
    }
  }
  fmt.Println("close out")
  close(out)
}

在知道channel關閉后，將channel的值設為nil，這樣子就相當于將這個select case子句停用了，因為nil的channel是永遠阻塞的。

interface

interface并不是一個指針，它的底層實現由兩部分組成，一個是類型，一個值，也就是類似于：(Type, Value)。只有當類型和值都是nil的時候，才等于nil。看看下面的代碼：

func do() error {   // error(*doError, nil)
  var err *doError
  return err  // nil of type *doError
}

func main() {
  err := do()
  fmt.Println(err == nil)
}

輸出結果是false。do函數聲明了一個*doErro的變量err，然后返回，返回值是error接口，但是這個時候的Type已經變成了：（*doError，nil），所以和nil肯定是不會相等的。所以我們在寫函數的時候，不要聲明具體的error變量，而是應該直接返回nil：

func do() error {
  return nil
}

再來看看這個例子：

func do() *doError {  // nil of type *doError
  return nil
}

func wrapDo() error { // error (*doError, nil)
  return do()       // nil of type *doError
}

func main() {
  err := wrapDo()   // error  (*doError, nil)
  fmt.Println(err == nil) // false
}

這里最終的輸出結果也是false。為什么呢？盡管wrapDo函數返回的是error類型，但是do返回的卻是*doError類型，也就是變成了（*doError，nil），自然也就和nil不相等了。因此，不要返回具體的錯誤類型。遵從這兩條建議，才可以放心地使用if x != nil。

讀到這里，這篇“go語言nil有哪些特性”文章已經介紹完畢，想要掌握這篇文章的知識點還需要大家自己動手實踐使用過才能領會，如果想了解更多相關內容的文章，歡迎關注億速云行業資訊頻道。