【golang】nil的理解
最近在油管上面看了一个视频：Understanding nil，挺有意思，这篇文章就对视频做一个归纳总结，代码示例都是来自于视频。
<h1>nil是什么</h1>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：
<pre><code>if err != nil { // do something....} </code></pre>当出现不等于<code>nil</code>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<code>nil</code>说明运行正常。那什么是<code>nil</code>呢？查一下词典可以知道，<code>nil</code>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：
<pre><code>bool -> false numbers -> 0 string -> "" pointers -> nil slices -> nil maps -> nil channels -> nil functions -> nil interfaces -> nil </code></pre>举个例子，当你定义了一个struct：
<pre><code>type Person struct { AgeYears int Name string Friends []Person } var p Person // Person{0, "", nil} </code></pre>变量<code>p</code>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<code>nil</code>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：
<pre><code>type Type int var nil Type </code></pre>是不是有点惊讶？<code>nil</code>并不是Go的关键字之一，你甚至可以自己去改变<code>nil</code>的值：
<pre><code>var nil = errors.New("hi") </code></pre>这样是完全可以编译得过的，但是最好不要这样子去做。
<h1>nil有什么用</h1>在了解了什么是<code>nil</code>之后，再来说说<code>nil</code>有什么用。
<h2>pointers</h2><pre><code>var p *int p == nil // true *p // panic: invalid memory address or nil pointer dereference </code></pre>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<code>nil</code>的指针有什么用呢？先来看一个计算二叉树和的例子：
<pre><code>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 } </code></pre>上面的代码有两个问题，一个是代码重复：
<pre><code>if v != nil { v.m() } </code></pre>另一个是当<code>t</code>是<code>nil</code>的时候会panic：
<pre><code> var t *tree sum := t.Sum() // panic: invalid memory address or nil pointer dereference</code></pre>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：
<pre><code>type person struct {} func sayHi(p *person) { fmt.Println("hi") } func (p *person) sayHi() { fmt.Println("hi") } var p *person p.sayHi() // hi </code></pre>对于指针对象的方法来说，就算指针的值为<code>nil</code>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：
<pre><code>func(t *tree) Sum() int { if t == nil { return 0 } return t.v t.l.Sum() t.r.Sum() } </code></pre>跟刚才的代码一对比是不是简洁了很多？对于<code>nil</code>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：
<pre><code>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) } </code></pre>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。
<h2>slices</h2><pre><code>// nil slices var s []slice len(s) // 0 cap(s) // 0 for range s // iterates zero times s[i] // panic: index out of range </code></pre>一个为<code>nil</code>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<code>append</code>函数，slice会自动进行扩充。那么为<code>nil</code>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：
<span class="img-wrap">
</span>
slice
当有元素的时候：
<span class="img-wrap">
</span>
slice
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）
<h2>map</h2>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。
<pre><code>// nil map 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 </code></pre>对于<code>nil</code>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<code>nil</code>的map有什么用呢？看一下这个例子：
<pre><code>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 } </code></pre>对于<code>NewGet</code>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：
<pre><code>NewGet("http://google.com", map[string]string{ "USER_AGENT": "golang/gopher",},) </code></pre>或者这样传：
<pre><code>NewGet("http://google.com", map[string]string{}) </code></pre>但是前面也说了，map的零值是<code>nil</code>，所以当<code>header</code>为空的时候，我们也可以直接传入一个<code>nil</code>：
<pre><code>NewGet("http://google.com", nil) </code></pre>是不是简洁很多？所以，把<code>nil</code> map作为一个只读的空的map进行读取吧。
<h2>channel</h2><pre><code>// nil channels var c chan t<- c // blocks forever c <- x // blocks forever close(c) // panic: close of nil channel </code></pre>关闭一个<code>nil</code>的channel会导致程序<code>panic</code>（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：
<pre><code>func merge(out chan<- int, a, b <-chan int) { for { select { case v := <-a: out <- v case v := <- b: out <- v } } } </code></pre>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：
<pre><code>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) } </code></pre>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<code>nil</code>的channel是永远阻塞的。
<h2>interface</h2>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<code>nil</code>的时候，才等于<code>nil</code>。看看下面的代码：
<pre><code>func do() error { // error(*doError, nil) var err *doError return err // nil of type *doError } func main() { err := do() fmt.Println(err == nil) } </code></pre>输出结果是<code>false</code>。<code>do</code>函数声明了一个<code>*doErro</code>的变量<code>err</code>，然后返回，返回值是<code>error</code>接口，但是这个时候的Type已经变成了：（*doError，nil），所以和<code>nil</code>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<code>nil</code>：
<pre><code>func do() error { return nil } </code></pre>再来看看这个例子：
<pre><code>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 } </code></pre>这里最终的输出结果也是<code>false</code>。为什么呢？尽管<code>wrapDo</code>函数返回的是<code>error</code>类型，但是<code>do</code>返回的却是<code>*doError</code>类型，也就是变成了（*doError，nil），自然也就和<code>nil</code>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<code>if x != nil</code>。
<h1>总结</h1>看完了那个视频，发现<code>nil</code>还有这么多用处，真是意外之喜。
油管上面还有很多干货满满的视频，可以多学习学习咯。
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