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nil是Go語言中一個預先定義好的標識符，表示空值或零值。在Go語言中，布林類型的零值（初始值）為false，數值類型的零值為0，字串類型的零值為空字串“''”，而指標、切片、映射、通道、函數和介面的零值則是nil。 nil不是關鍵字或保留字，不同類型nil的指標是一樣的，不同類型的nil是不能比較的，相同類型的nil值也可能無法比較。

go語言nil是什麼

本教學操作環境：windows7系統、GO 1.18版本、Dell G3電腦。

nil是什麼

在Go語言中，布林類型的零值（初始值）為false，數值類型的零值為0，字串型別的零值為空字串""，而指標、切片、映射、通道、函數和介面的零值則是nil。

nil 是Go語言中一個預先定義的標識符，有過其他程式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），其實這並不是完全正確的，因為Go語言中的nil 和其他語言中的null 有很多不同點。

Go語言nil特性

nil 標識符是不能比較的
nil 不是關鍵字或保留字
不同型別nil 的指標是一樣的
不同型別的nil 是不能比較的
兩個相同類型的nil 值也可能無法比較
nil 是常見參考類型的零值

相信寫過Golang的程式設計師對下面一段程式碼是非常非常熟悉的了：

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

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當出現不等於nil的時候，說明出現某些錯誤了，需要我們對這個錯誤進行一些處理，而如果等於nil說明運行正常。那什麼是nil呢？查一下字典可以知道，nil的意思是無，或是零值。零值，zero value，是不是有點熟悉？在Go語言中，如果你宣告了一個變數但是沒有對它進行賦值操作，那麼這個變數就會有一個類型的預設零值。這是每種類型對應的零值：

bool      -> false                              
numbers -> 0                                 
string    -> ""      

pointers -> nil
slices -> nil
maps -> nil
channels -> nil
functions -> nil
interfaces -> nil

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舉個例子，當你定義了一個struct：

type Person struct {
  AgeYears int
  Name string
  Friends []Person
}

var p Person // Person{0, "", nil}

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變數p只宣告但沒有賦值，所以p的所有欄位都有對應的零值。那麼，這個nil到底是什麼呢？ Go的文檔中說到，nil是預先定義的標識符，代表指標、通道、函數、介面、映射或切片的零值，也就是預先定義好的一個變數：

type Type int
var nil Type

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是不是有點驚訝？ nil並不是Go的關鍵字之一，你甚至可以自己去改變nil的值：

var nil = errors.New("hi")

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這樣是完全可以編譯得過的，但是最好不要這樣子去做。

nil有什麼用

在了解了什麼是nil之後，再來說說nil有什麼用。

pointers

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

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指標表示指向記憶體的位址，如果對為nil的指標進行解引用的話就會導致panic。那麼為nil的指標有什麼用呢？先來看一個計算二元樹和的例子：

type tree struct {
  v int
  l *tree
  r *tree
}

// first solution
func (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
}

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上面的程式碼有兩個問題，一個是程式碼重複：

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

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另一個是當t是nil的時候會panic：

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

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怎麼解決上面的問題？我們先來看看一個指標接收器的例子：

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

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對於指針對象的方法來說，就算指標的值為nil也是可以呼叫的，基於此，我們可以對剛剛計算二元樹和的例子進行一下改造：

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

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跟剛才的程式碼一對比是不是簡潔了很多？對於nil指針，只需要在方法前面判斷一下就ok了，無需重複判斷。換成列印二元樹的值或尋找二元樹的某個值都是一樣的：

func(t *tree) String() string {
  if t == nil {
    return ""
  }
  return fmt.Sprint(t.l, t.v, t.r)
}

// nil receivers are useful: Find
func (t *tree) Find(v int) bool {
  if t == nil {
    return false
  }
  return t.v == v || t.l.Find(v) || t.r.Find(v)
}

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所以如果不是很需要的話，不要用NewX()去初始化值，而是使用它們的預設值。

slices

// nil slices
var s []slice
len(s)  // 0
cap(s)  // 0
for range s  // iterates zero times
s[i]  // panic: index out of range

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一個為nil的slice，除了不能索引外，其他的操作都是可以的，當你需要填入值的時候可以使用append函數，slice會自動擴充。那麼為nil的slice的底層結構是怎麼樣的呢？根據官方的文檔，slice有三個元素，分別是長度、容量、指向數組的指標：

go語言nil是什麼

當有元素的時候：

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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 maps
var m map[t]u
len(m)  // 0
for range m // iterates zero times
v, ok := m[i] // zero(u), false
m[i] = x // panic: assignment to entry in nil map

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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
}

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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",
},)

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或者这样传：

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

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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)

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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 channels
var c chan t
<- c      // blocks forever
c <- x    // blocks forever
close(c)  // panic: close of nil channel

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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
    }
  }
}

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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)
}

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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)
}

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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
}

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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
}

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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。