彻底理解golang中什么是nil

nil是什么

相信写过Golang的程序员对下面一段代码是非常非常熟悉的了：

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

当出现不等于nil的时候，说明出现某些错误了，需要我们对这个错误进行一些处理，而如果等于nil说明运行正常。那什么是nil呢？查一下词典可以知道，nil的意思是无，或者是零值。零值，zero value，是不是有点熟悉？在Go语言中，如果你声明了一个变量但是没有对它进行赋值操作，那么这个变量就会有一个类型的默认零值。

这是每种类型对应的零值：

bool -> false numbers -> 0 string -> '' pointers -> nilslices -> nilmaps -> nilchannels -> nilfunctions -> nilinterfaces -> nil

所以，我们经常将 nil 赋值给 error 类型，并且以此来判断是否有错误，那是因为 error 是个接口，而接口的零值就是 nil

type error interface { Error() string}

举个例子，当你定义了一个struct：

type Person struct { AgeYears int Name string Friends []Person}var p Person // Person{0, '', nil}

变量p只声明但没有赋值，所以p的所有字段都有对应的零值。那么，这个nil到底是什么呢？Go的文档中说到，nil是预定义的标识符，代表指针、通道、函数、接口、映射或切片的零值，也就是预定义好的一个变量：

type Type intvar nil Type

是不是有点惊讶？nil并不是Go的关键字之一，你甚至可以自己去改变nil的值：

var nil = errors.New('hi')

这样是完全可以编译得过的，但是最好不要这样子去做。

nil有什么用

在了解了什么是nil之后，再来说说nil有什么用。

pointers

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

指针表示指向内存的地址，如果对为nil的指针进行解引用的话就会导致panic。那么为nil的指针有什么用呢？先来看一个计算二叉树和的例子：

type tree struct { v int l *tree r *tree}// first solutionfunc (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}

上面的代码有两个问题，一个是代码重复：

if v != nil { v.m()}

另一个是当t是nil的时候会panic：

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

怎么解决上面的问题？我们先来看看一个指针接收器的例子：

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

对于指针对象的方法来说，就算指针的值为nil也是可以调用的，基于此，我们可以对刚刚计算二叉树和的例子进行一下改造：

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

跟刚才的代码一对比是不是简洁了很多？对于nil指针，只需要在方法前面判断一下就ok了，无需重复判断。换成打印二叉树的值或者查找二叉树的某个值都是一样的：

func(t *tree) String() string { if t == nil { return '' } return fmt.Sprint(t.l, t.v, t.r)}// nil receivers are useful: Findfunc (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话，不要用NewX()去初始化值，而是使用它们的默认值。

slices

// nil slicesvar s []slicelen(s) // 0cap(s) // 0for range s // iterates zero timess[i] // panic: index out of range

一个为nil的slice，除了不能索引外，其他的操作都是可以的，当你需要填充值的时候可以使用append函数，slice会自动进行扩充。那么为nil的slice的底层结构是怎样的呢？根据官方的文档，slice有三个元素，分别是长度、容量、指向数组的指针：

当有元素的时候：

所以我们并不需要担心slice的大小，使用append的话slice会自动扩容。（视频中说slice自动扩容速度很快，不必担心性能问题，这个值得商榷，在确定slice大小的情况只进行一次内存分配总是好的）

map

对于Go来说，map，function，channel都是特殊的指针，指向各自特定的实现，这个我们暂时可以不用管。

// nil mapvar m map[t]ulen(m) // 0for range m // iterates zero timesv, ok := m[i] // zero(u), falsem[i] = x // panic: assignment to entry in nil map

对于nil的map，我们可以简单把它看成是一个只读的map，不能进行写操作，否则就会panic。那么nil的map有什么用呢？看一下这个例子：

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}

对于NewGet来说，我们需要传入一个类型为map的参数，并且这个函数只是对这个参数进行读取，我们可以传入一个非空的值：

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

或者这样传：

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

但是前面也说了，map的零值是nil，所以当header为空的时候，我们也可以直接传入一个nil：

NewGet('http://google.com', nil)

是不是简洁很多？所以，把nil map作为一个只读的空的map进行读取吧。

channel

// nil channelsvar c chan t<- c // blocks foreverc <- x // blocks foreverclose(c) // panic: close of nil channel

关闭一个nil的channel会导致程序panic（如何关闭channel可以看这篇文章：如何优雅地关闭Go channel）举个例子，假如现在有两个channel负责输入，一个channel负责汇总，简单的实现代码：

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

如果在外部调用中关闭了a或者b，那么就会不断地从a或者b中读出0，这和我们想要的不一样，我们想关闭a和b后就停止汇总了，修改一下代码：

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关闭后，将channel的值设为nil，这样子就相当于将这个select case子句停用了，因为nil的channel是永远阻塞的。

interface

interface并不是一个指针，它的底层实现由两部分组成，一个是类型，一个值，也就是类似于：(Type, Value)。只有当类型和值都是nil的时候，才等于nil。看看下面的代码：

func do() error { // error(*doError, nil) var err *doError return err // nil of type *doError}func main() { err := do() fmt.Println(err == nil)}

输出结果是false。do函数声明了一个*doErro的变量err，然后返回，返回值是error接口，但是这个时候的Type已经变成了：（*doError，nil），所以和nil肯定是不会相等的。所以我们在写函数的时候，不要声明具体的error变量，而是应该直接返回nil：

func do() error { return nil}

再来看看这个例子：

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}

这里最终的输出结果也是false。为什么呢？尽管wrapDo函数返回的是error类型，但是do返回的却是*doError类型，也就是变成了（*doError，nil），自然也就和nil不相等了。因此，不要返回具体的错误类型。遵从这两条建议，才可以放心地使用if x != nil。

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持优爱好网。如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教。