20《Go语言入门》细讲interface和nil

这是我纯手写的《Go语言入门》，手把手教你入门Go。源码+文章，看了你就会，此处应有掌声！
文章中所有的代码我都放到了github.com/GanZhiXiong/go_learning这个仓库中。在看文章的时候，对照仓库中代码学习效果更佳！

前言

在之前的文章中经常有写到类似下面的代码：

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

那么什么是nil呢？

nil是预定义的标识符

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 int
var nil Type //是预定义好的变量

因此nil不是Go的关键字，所以你可以定义一个变量的名称为nil，你甚至可以改变nil的值。

var nil string
nil = "hi"
t.Log(nil)

默认值nil

在Go中，布尔类型的零值（默认值）为false，数值类型的零值为0，字符串类型的零值为空字符串。
而以下类型的零值为nil，且nil只能赋值给以下类型：

• 指针（包括unsafe的 ）
• map
• slice
• function
• channel
• interface

相同类型的nil值可能无法比较，不同类型的nil值不能比较

func TestNilCompare(t *testing.T) {
	var arr []int
	var arr1 []int
	var num *int
	var num1 *int
	t.Log(arr == nil)
	t.Log(arr1 == nil)
	t.Log(num == nil)
	t.Log(num1 == nil)

	// 相同类型的nil值可能无法比较
	t.Log(num == num1)
	// Invalid operation: arr == arr1 (operator == is not defined on []int)
	//t.Log(arr == arr1)

	// 不同类型的nil值不能比较
	// Invalid operation: arr == num (mismatched types []int and *int)
	//t.Log(arr == num)

	t.Log(unsafe.Pointer(&arr))
	t.Log(&num)
	t.Logf("%p\n", arr)
	t.Logf("%p", num)
}

=== RUN   TestNilCompare
    20_interface_nil_test.go:57: true
    20_interface_nil_test.go:58: true
    20_interface_nil_test.go:59: true
    20_interface_nil_test.go:60: true
    20_interface_nil_test.go:63: true
    20_interface_nil_test.go:71: 0xc0000b4080
    20_interface_nil_test.go:72: 0xc0000a0028
    20_interface_nil_test.go:73: 0x0
    20_interface_nil_test.go:74: 0x0
--- PASS: TestNilCompare (0.00s)
PASS

判断interface是否为nil的一个坑

接口在底层的实现由两个部分：type （类型）和 data（值）。
type是存储变量的动态类型；
data是存储变量的具体数据。

func TestInterfaceNil1(t *testing.T) {
	// val的底层结构应该是(int64, 1)
	var val interface{} = int64(1)
	t.Log(reflect.TypeOf(val))
	// 因为字面量的整数在Go中默认类型为int，所以val的底层结构变成了(int, 2)
	val = 2
	t.Log(reflect.TypeOf(val))
}

=== RUN   TestInterfaceNil1
    20_interface_nil_test.go:46: int64
    20_interface_nil_test.go:49: int
--- PASS: TestInterfaceNil1 (0.00s)
PASS

interface是否nil，分为以下两种情况：

• 为nil
  在源码中，显式地将 nil 赋值给接口时，接口的 type 和 data 都将为 nil。此时，接口与 nil 值判断是相等的。
• 不为nil
  但如果将一个带有类型的 nil 赋值给接口时，所以data 为 nil，type不为 nil，此时，接口与 nil 判断将不相等。

因此这是一个坑啊，在其他编程语言直接判断是否等于nil即可，但是Go中不能这样做。
下面用一个简单的示例来说明下：

func TestInterfaceNil(t *testing.T) {
	var a interface{}
	t.Log(a)
	t.Log(a == nil) // true

	a = nil
	t.Log(a)
	t.Log(a == nil) // true

	// cannot convert nil to type int
	//var b interface{} = (int)(nil)
	var b interface{} = (*int)(nil)
	t.Log(b)
	t.Log(b == nil) // false
	b = 1
	t.Log(b == nil) // false

	t.Log()

	// 接口指针类型变量，底层结构为{*interface{}, nil}，所以不为nil
	var c interface{} = (*interface{})(nil)
	c = 123
	t.Log(c)
	t.Log(c == nil) // false

	var d = (*interface{})(nil)
	// Cannot use '2' (type untyped int) as type *interface{}
	//d = 2
	// 能编译通过，但是会panic，这是因为d指向的是一个无效的内存地址
	//*d = 2
	t.Log(d)
	t.Log(d == nil) // true
}

interface类型和nil比较的应用场景

一个常见的场景就是error接口类型的值与nil比较。
请看代码：

type data struct{}

func (d *data) Error() string { return "" }

// 这样做不严谨，因为返回的指针p被包装成error类型，所以返回的底层结构为(*data, nil)
// 返回值nil相比则不相等，这不是预期的结果。
func test() error {
	var p *data
	return p
}

// 因此得用下面这种方式，如果出错了，返回p；没出错，则返回nil。
func testRight() error {
	var p *data

	isTestError := false
	if isTestError {
		return p
	}
	return nil
}

func TestNilError(t *testing.T) {
	var err error = test()
	if err == nil {
		t.Log("err is nil, success")
	} else {
		t.Log("err is not nil, error")
	}

	err = testRight()
	if err == nil {
		t.Log("err is nil, success")
	} else {
		t.Log("err is not nil, error")
	}
}

面对这个坑，如何判断interface里面的值是否为空呢？

利用反射来判断：

func IsNil(value interface{}) bool {
	if value == nil {
		return true
	}
	var rv reflect.Value
	if v, ok := value.(reflect.Value); ok {
		rv = v
	} else {
		rv = reflect.ValueOf(value)
	}
	switch rv.Kind() {
	case reflect.Chan,
		reflect.Map,
		reflect.Slice,
		reflect.Func,
		reflect.Ptr,
		reflect.Interface,
		reflect.UnsafePointer:
		return rv.IsNil()
	}
	return false
}

func TestInterfaceNilCompare(t *testing.T) {
	var s fmt.Stringer
	t.Log(s, IsNil(s))

	var i interface{}
	t.Log(i, IsNil(i))

	g := GetStringer()
	t.Log(g, IsNil(g))

	test := test()
	t.Log(test, IsNil(test))
	test1 := testRight()
	t.Log(test1, IsNil(test1))
}

参考

• golang: 详解interface和nil
• Go语言接口的nil判断
  

支持

• 我会持续编写【软件开发相关】的文章，保持每周至少一篇文章。
• 如果你也是【软件工程师】，【关注❤️我】，一定会对你有所帮助。
• 如果这篇文章对你有所帮助，那就麻烦，【点赞】。
• 您的支持将给与我更大的动力，谢谢。