3.14 Go語言nil：空值/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，字元串類型的零值為空字元串""，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辨別符，有過其他程式設計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确的，因為Go語言中的 nil 和其他語言中的 null 有很多不同點。

下面通過幾個方面來介紹一下Go語言中 nil。

nil 辨別符是不能比較的

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

運作結果如下所示：

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

這點和 python 等動态語言是不同的，在 python 中，兩個 None 值永遠相等。

>>> None == None
True
           

從上面的運作結果不難看出，==對于 nil 來說是一種未定義的操作。

nil 不是關鍵字或保留字

nil 并不是Go語言的關鍵字或者保留字，也就是說我們可以定義一個名稱為 nil 的變量，比如下面這樣：

雖然上面的聲明語句可以通過編譯，但是并不提倡這麼做。

nil 沒有預設類型

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

運作結果如下所示：

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

不同類型 nil 的指針是一樣的

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

運作結果如下所示：

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

通過運作結果可以看出 arr 和 num 的指針都是 0x0。

不同類型的 nil 是不能比較的

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

運作結果如下所示：

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

兩個相同類型的 nil 值也可能無法比較

在Go語言中 map、slice 和 function 類型的 nil 值不能比較，比較兩個無法比較類型的值是非法的，下面的語句無法編譯。

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

運作結果如下所示：

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)
           

通過上面的錯誤提示可以看出，能夠将上述不可比較類型的空值直接與 nil 辨別符進行比較，如下所示：

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

運作結果如下所示：

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)
}
           

運作結果如下所示：

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語言中變量在聲明之後但是未初始化被賦予的該類型的一個預設值。

不同類型的 nil 值占用的記憶體大小可能是不一樣的

一個類型的所有的值的記憶體布局都是一樣的，nil 也不例外，nil 的大小與同類型中的非 nil 類型的大小是一樣的。但是不同類型的 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
}
           

運作結果如下所示：

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

具體的大小取決于編譯器和架構，上面列印的結果是在 64 位架構和标準編譯器下完成的，對應 32 位的架構的，列印的大小将減半。