为什么 nil != nil? Go “==“ 机制详解

2024-04-09 10:32
文章标签 go 详解 机制 nil

本文主要是介绍为什么 nil != nil? Go “==“ 机制详解,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

这篇文章源于代码中关于 nil 判断的一个问题,我将从这里例子开始慢慢讲解。

先从一段代码看起,下面这个代码是将传入的对象转换成 JSON string并返回回去,其中,如果判断 i==nil 时,会返回""。

func ToJSONString(i interface{}) string {if i == nil {return ""}bytes, _ := json.Marshal(i)return string(bytes)
}

这段代码初看并没有太大的问题,但实际上这里隐含了一个不容易被发现的问题,在说明这个问题之前,我们先看下这段代码在什么情况下会出现问题

type Data struct {V int `json:"v"`
}func TestToJSONString(t *testing.T) {a := assert.New(t)a.Equal("", ToJSONString(nil))var data *Dataa.Equal("", ToJSONString(data))var k *inta.Equal("", ToJSONString(k))
}

这段测试代码中三个断言分别返回:

Success
Expect: "", Actual: "null"
Expect: "", Actual: "null"

这里很让人疑惑,data应该是nil,似乎data==nil的结论是false,为了确认这个问题,我们引入一段代码。

var a *int = nil
var b interface{} = nilfmt.Println("a == nil:", a == nil)
fmt.Println("b == nil:", b == nil)
fmt.Println("a == b:", a == b)

你认为这里的结果是什么?

a == nil: true
b == nil: true
a == b: false

这太简单了,让我们看一个很相似,但稍微复杂些的例子

var a *int = nil
var b interface{} = afmt.Println("a == nil:", a == nil)
fmt.Println("b == nil:", b == nil)
fmt.Println("a == b:", a == b)

同样的,你认为这段代码的答案是什么?

a == nil: true
b == nil: false // 这是怎么回事?
a == b: true

到底发生了什么?

首先我们要了解的是:在Go中,每个指针都有2个基本信息,指针的类型和指针的值,后续我将会使用(type, value)这样的形式来体现。也就是说,a := nil这样的代码无法通过编译,因为它缺失了type,所以需要这样var a *int = nil
我们可以在fmt中输出这些指针的 type

var a *int = nil
var b interface{} = nilfmt.Printf("a.type:%T\n", a) // a.type:*int
fmt.Printf("b.type:%T\n", b) // b.type:<nil>

我们现在已经了解了 interace{} 的默认 typenil,下面我们不使用硬编码的方式,而是将 a 传递给 b ,然后再来看下结果:

var a *int = nil
var b interface{} = afmt.Printf("a.type:%T\n", a) // a.type:*int
fmt.Printf("b.type:%T\n", b) // b.type:*int

也就是说,b 现在有了一个新的类型 *int。目前你已经了解了关于类型的一些基本机制,但还有一些问题还没有被解答

当执行 == 时,发生了什么?

在前面,我们已经了解了变量的类型是如何确定的,接下来,我们来了解 == 的内部原理。

var a *int = nil
var b interface{} = nilfmt.Printf("a=(%T, %v)\n", a, a)
fmt.Printf("b=(%T, %v)\n", b, b)
fmt.Println("a == nil:", a == nil)
fmt.Println("b == nil:", b == nil)
fmt.Println("a == b:", a == b)

在下面这段代码中,我同时打印了变量的类型和值,其结果如下:

a=(*int, <nil>)
b=(<nil>, <nil>)
a == nil: true
b == nil: true
a == b: false

这段代码乍一看似乎不可能,像是在说:anil、bnil,但a!=b。实际情况是,类型判断不仅仅只判断二者的值,还会判断其类型。

a == nil // 等价于:(*int, nil) == (*int, nil)
b == nil // 等价于:(nil, nil) == (nil, nil)
a == b   // 等价于:(*int, nil) == (nil, nil)

当我们用这样的方式写出来时,我们可以很轻易的明白,a!=b是成立的,但这些信息并不会在代码中体现出来,这也正是容易出现误解的地方。在这里,如果你想要判断二者是否都是nil,你可以这样写

if a == nil && b == nil {// do something
}

接下来我们再来看看前面那个令人困惑的例子,相关结果直接跟在了代码后面

var a *int = nil
var b interface{} = afmt.Printf("a=(%T, %v)\n", a, a)   // a=(*int, <nil>)
fmt.Printf("b=(%T, %v)\n", b, b)   // b=(*int, <nil>)
fmt.Println("a == nil:", a == nil) // a == nil: true
fmt.Println("b == nil:", b == nil) // b == nil: false
fmt.Println("a == b:", a == b)     // a == b: true

现在我们再来看b==nil这段代码会发现明朗许多:

b == nil // 等价于:(*int, nil) == (nil, nil)

这里可能会疑惑,为什么等式右侧的 nil,其 typenil 呢?这是因为当 b 指定为 interface{} 类型的时候,无法确定其真实的类型,随着程序的运行,其类型可能会不断改变,所以其类型默认为 nil
更进一步,我们可以看一个硬编码的数字是如何进行比较判断的。数字会根据上下文来推断自己的类型,一个具体的例子如下:

var a int = 12
var b float64 = 12
var c interface{} = afmt.Println("a==12:", a == 12) // true  => (int, 12) == (int, 12)
fmt.Println("b==12:", b == 12) // true  => (float64, 12) == (float64, 12)
fmt.Println("c==12:", c == 12) // true  => (int, 12) == (int, 12)
fmt.Println("a==c:", a == c)   // true  => (int, 12) == (int, 12)
fmt.Println("b==c:", b == c)   // false => (float64, 12) == (int, 12)

一个需要注意的点是,当 12 与一个 interface{} 进行比较时,会默认转换为 (int, 12),类似的,interface{} 也会被强制转换为 (nil, nil),如下代码展示了这个过程

var b float64 = 12
var c interface{} = bfmt.Println("c==12:", c == 12) // c==12: false
fmt.Printf("c=(%T,%v)\n", c, c) // c=(float64,12)
fmt.Printf("hard-coded=(%T,%v)\n", 12, 12) // hard-coded=(int,12)

回到最开始的 nil 判断

让我们回到最开始出现问题的代码,现在再来看会清晰许多

func ToJSONString(i interface{}) string {if i == nil {return ""}bytes, _ := json.Marshal(i)return string(bytes)
}func TestToJSONString() {// ...var data *Dataa.Equal("", ToJSONString(data))
}

第2行中,i==nil 的判断相当于 (*Data, nil) == (nil, nil) ,显而易见,这样的等式并不会成立。当然,我们有其他的办法来出现这样的等式判断,这需要用到 reflect 包,如下:

func ToJSONString(i interface{}) string {if i == nil || (reflect.ValueOf(i).Kind() == reflect.Ptr && reflect.ValueOf(i).IsNil()) {return ""}bytes, _ := json.Marshal(i)return string(bytes)
}

这篇关于为什么 nil != nil? Go “==“ 机制详解的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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