Go 语言中的 nil 不相等问题

原创云原生Go 源自开发者 2024-01-02 07:02 发表于广东听全文

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Go 语言作为一门静态类型的编程语言，提供了丰富的类型系统。在这个类型系统中，nil 扮演着空值的角色，类似于其他编程语言中的null或None。然而，在 Go 中，对于 nil 的处理与其他语言有着本质的不同，这导致了一些独特的行为，尤其是在不同类型的 nil 比较时。

什么是 nil？

在 Go 中，nil 是一个预声明的标识符，它可以代表某些类型的零值。具体来说，下列类型的零值可以是 nil：

指针类型（*T）
切片类型（[]T）
映射类型（map[K]T）
通道类型（chan T）
函数类型（func）
接口类型（interface{}）

不同类型的 nil 值在底层有着不同的表示方式。在数据结构层面来说，指针、切片、映射、通道、函数和接口的零值都被设置为 nil，即它们没有指向任何实际的值或实现。

nil 不相等问题

虽然 nil 在逻辑上表示“无值”，但是在 Go 中，不同类型的 nil 之间并不相等，这是因为 Go 的类型系统是非常严格的，当比较时，即便它们的值看起来“相等”（都是 nil），类型系统也要求被比较的两个值具有相同的类型。

以下是几个基于不同场景的例子，来展示这一概念：

package main

import "fmt"

func main() {
    var p1 *int
    var p2 *string
    var s1 []int
    var m1 map[int]string
    var f1 func()
    var i1, i2 interface{}

    fmt.Println(p1 == nil) // 输出: true
    fmt.Println(s1 == nil) // 输出: true
    fmt.Println(m1 == nil) // 输出: true
    fmt.Println(f1 == nil) // 输出: true

    // 错误: 不能比较 p1 == p2
    // fmt.Println(p1 == p2)
    
    // 当接口类型 i1 没有具体值时，它会是 nil
    fmt.Println(i1 == nil) // 输出: true
    
    // 将 nil 显式赋给接口类型 i2
    i2 = nil
    fmt.Println(i1 == i2) // 输出: true

    // 将类型为 *int 的 nil 赋给接口类型 i1
    i1 = p1
    // 此时，i1 中实际存的是一个类型信息和值都为 nil 的 *int 类型
    fmt.Println(i1 == nil) // 输出: false，因为 i1 中存着类型信息

    // 判断 i1 内部是否为 nil 的更准确的方法
    // 通过断言并判断断言后的指针是否为 nil
    if ptr, ok := i1.(*int); ok {
        fmt.Println(ptr == nil) // 输出: true
    }
}

从上面的例子中我们可以看出：

直接与 nil 比较时，nil 与具体类型的 nil 变量可以正确地判断相等性，例如指针、切片、映射和函数。
不同类型的变量直接进行比较会导致编译错误，因为在 Go 中必须要类型相同才能比较。
对于接口类型，情况就比较特殊了。当接口内部没有存储任何值（也没有类型信息）时，它与 nil 是相等的。
当接口存储了具体的类型信息，即使其值是 nil，接口与 nil 的比较也会给出 false 的结果。这是因为该接口包含了类型信息，这导致接口值实际上并不是纯粹的 nil。