• Go语言nil:空值/零值

    在Go语言中,布尔类型的零值(初始值)为 false,数值类型的零值为 0,字符串类型的零值为空字符串"",而指针、切片、映射、通道、函数和接口的零值则是 nil。

    nil 是Go语言中一个预定义好的标识符,有过其他编程语言开发经验的开发者也许会把 nil 看作其他语言中的 null(NULL),其实这并不是完全正确的,因为Go语言中的 nil 和其他语言中的 null 有很多不同点。

    下面通过几个方面来介绍一下Go语言中 nil。

    nil 标识符是不能比较的

    package main
    
    import (
        "fmt"
    )
    
    func main() {
        fmt.Println(nil==nil)
    }

    运行结果如下所示:

    PS D:\code> go run .\main.go
    # command-line-arguments
    .\main.go:8:21: invalid operation: nil == nil (operator == not defined on nil)

    这点和 python 等动态语言是不同的,在 python 中,两个 None 值永远相等。

    >>> None == None
    True

    从上面的运行结果不难看出,==对于 nil 来说是一种未定义的操作。

    nil 不是关键字或保留字

    nil 并不是Go语言的关键字或者保留字,也就是说我们可以定义一个名称为 nil 的变量,比如下面这样:

    var nil = errors.New("my god")

    虽然上面的声明语句可以通过编译,但是并不提倡这么做。

    nil 没有默认类型

    package main
    
    import (
        "fmt"
    )
    
    func main() {
        fmt.Printf("%T", nil)
        print(nil)
    }

    运行结果如下所示:

    PS D:\code> go run .\main.go
    # command-line-arguments
    .\main.go:9:10: use of untyped nil

    不同类型 nil 的指针是一样的

    package main
    
    import (
        "fmt"
    )
    
    func main() {
        var arr []int
        var num *int
        fmt.Printf("%p\n", arr)
        fmt.Printf("%p", num)
    }

    运行结果如下所示:

    PS D:\code> go run .\main.go
    0x0
    0x0

    通过运行结果可以看出 arr 和 num 的指针都是 0x0。

    不同类型的 nil 是不能比较的

    package main
    
    import (
        "fmt"
    )
    
    func main() {
        var m map[int]string
        var ptr *int
        fmt.Printf(m == ptr)
    }

    运行结果如下所示:

    PS D:\code> go run .\main.go
    # command-line-arguments
    .\main.go:10:20: invalid operation: arr == ptr (mismatched types []int and *int)

    两个相同类型的 nil 值也可能无法比较

    在Go语言中 map、slice 和 function 类型的 nil 值不能比较,比较两个无法比较类型的值是非法的,下面的语句无法编译。

    package main
    
    import (
        "fmt"
    )
    
    func main() {
        var s1 []int
        var s2 []int
        fmt.Printf(s1 == s2)
    }

    运行结果如下所示:

    PS D:\code> go run .\main.go
    # command-line-arguments
    .\main.go:10:19: invalid operation: s1 == s2 (slice can only be compared to nil)

    通过上面的错误提示可以看出,能够将上述不可比较类型的空值直接与 nil 标识符进行比较,如下所示:

    package main
    
    import (
        "fmt"
    )
    
    func main() {
        var s1 []int
        fmt.Println(s1 == nil)
    }

    运行结果如下所示:

    PS D:\code> go run .\main.go
    true

    nil 是 map、slice、pointer、channel、func、interface 的零值

    package main
    
    import (
        "fmt"
    )
    
    func main() {
        var m map[int]string
        var ptr *int
        var c chan int
        var sl []int
        var f func()
        var i interface{}
        fmt.Printf("%#v\n", m)
        fmt.Printf("%#v\n", ptr)
        fmt.Printf("%#v\n", c)
        fmt.Printf("%#v\n", sl)
        fmt.Printf("%#v\n", f)
        fmt.Printf("%#v\n", i)
    }

    运行结果如下所示:

    PS D:\code> go run .\main.go
    map[int]string(nil)
    (*int)(nil)
    (chan int)(nil)
    []int(nil)
    (func())(nil)
    <nil>

    零值是Go语言中变量在声明之后但是未初始化被赋予的该类型的一个默认值。

    不同类型的 nil 值占用的内存大小可能是不一样的

    一个类型的所有的值的内存布局都是一样的,nil 也不例外,nil 的大小与同类型中的非 nil 类型的大小是一样的。但是不同类型的 nil 值的大小可能不同。

    package main
    
    import (
        "fmt"
        "unsafe"
    )
    
    func main() {
        var p *struct{}
        fmt.Println( unsafe.Sizeof( p ) ) // 8
    
        var s []int
        fmt.Println( unsafe.Sizeof( s ) ) // 24
    
        var m map[int]bool
        fmt.Println( unsafe.Sizeof( m ) ) // 8
    
        var c chan string
        fmt.Println( unsafe.Sizeof( c ) ) // 8
    
        var f func()
        fmt.Println( unsafe.Sizeof( f ) ) // 8
    
        var i interface{}
        fmt.Println( unsafe.Sizeof( i ) ) // 16
    }

    运行结果如下所示:

    PS D:\code> go run .\main.go
    8
    24
    8
    8
    8
    16

    具体的大小取决于编译器和架构,上面打印的结果是在 64 位架构和标准编译器下完成的,对应 32 位的架构的,打印的大小将减半。

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