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golang:理解 nil 指针和 nil 接口之间的区别

WBOY
发布: 2024-07-18 08:51:19
原创
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golang: Understanding the difference between nil pointers and nil interfaces

我在思考 nil 在 go 中的不同工作方式,以及有时某些东西可以同时为 nil 和非 nil。

这是一个可以是 nil 指针但不是 nil 接口的小例子。让我们来看看这意味着什么。

接口

首先,go 有一个接口的概念,它与一些面向对象语言中的接口类似,但又不完全相同(根据大多数定义,go 不是 OOP)。在 Go 中,接口是一种类型,它定义了另一个类型必须实现才能满足该接口的函数。这允许我们拥有多种具体类型,可以以不同的方式满足接口。

例如,error 是一个具有单一方法的内置接口。看起来像这样:

type error interface {
    Error() string
}
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任何想要用作错误的类型都必须有一个名为 Error 的方法,该方法返回一个字符串。例如,可以使用以下代码:

type ErrorMessage string

func (em ErrorMessage) Error() string {
    return string(em)
}

func DoSomething() error {
    // Try to do something, and it fails.
    if somethingFailed {
        var err ErrorMessage = "This failed"
        return err
    }
    return nil
}

func main() {
    err := DoSomething()
    if err != nil {
        panic(err)
    }
}
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请注意,在此示例中,如果出现问题,DoSomething 将返回错误。我们可以使用 ErrorMessage 类型,因为它具有 Error 函数,该函数返回一个字符串,因此实现了错误接口。
如果没有发生错误,我们返回 nil。

指针

在go中,指针指向一个值,但它们也可以指向无值,在这种情况下指针为nil。例如:

var i *int = nil

func main() {
    if i == nil {
        j := 5
        i = &j
    }
    fmt.Println("i is", *i)
}
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在这种情况下,i 变量是一个指向 int 的指针。它一开始是一个 nil 指针,直到我们创建一个 int 并将其指向该指针。

指针和接口

由于用户定义的类型可以附加函数(方法),因此我们也可以拥有指向类型的指针的函数。这是Go中很常见的做法。这也意味着指针也可以实现接口。通过这种方式,我们可以得到一个非 nil 接口的值,但仍然是一个 nil 指针。考虑以下代码:

type TruthGetter interface {
    IsTrue() bool
}

func PrintIfTrue(tg TruthGetter) {
    if tg == nil {
        fmt.Println("I can't tell if it's true")
        return
    }
    if tg.IsTrue() {
        fmt.Println("It's true")
    } else {
        fmt.Println("It's not true")
    }
}
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任何具有 IsTrue() bool 方法的类型都可以传递给 PrintIfTrue,但 nil 也可以。所以,我们可以执行 PrintIfTrue(nil) ,它会打印“我无法判断它是否为真”。

我们也可以做一些简单的事情,比如这样:

type Truthy bool

func (ty Truthy) IsTrue() bool {
    return bool(ty)
}

func main() {
    var ty Truthy = true
    PrintIfTrue(ty)
}
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这将打印“It's true”。

或者,我们可以做一些更复杂的事情,例如:

type TruthyNumber int

func (tn TruthyNumber) IsTrue() bool {
    return tn > 0
}

func main() {
    var tn TruthyNumber = -4
    PrintIfTrue(tn)
}
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这将打印“这不是真的”。这些示例都不是指针,因此这些类型都不可能出现 nil,但请考虑这一点:

type TruthyPerson struct {
    FirstName string
    LastName string
}

func (tp *TruthyPerson) IsTrue() bool {
    return tp.FirstName != "" && tp.LastName != ""
}
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在这种情况下,TruthyPerson 不会实现 TruthGetter,但 *TruthyPerson 会实现。所以,这应该有效:

func main() {
    tp := &TruthyPerson{"Jon", "Grady"}
    PrintIfTrue(tp)
}
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这是有效的,因为 tp 是一个指向 TruthyPerson 的指针。然而,如果指针为零,我们就会感到恐慌。

func main() {
    var tp *TruthyPerson
    PrintIfTrue(tp)
}
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这会引起恐慌。但是,PrintIfTrue 中不会发生恐慌。您可能会认为这很好,因为 PrintIfTrue 检查是否为 nil。但是,问题就在这里。它正在针对 TruthGetter 检查 nil。换句话说,它检查的是 nil 接口,而不是 nil 指针。在 func (tp *TruthyPerson) IsTrue() bool 中,我们不检查 nil。在 go 中,我们仍然可以在 nil 指针上调用方法,因此恐慌发生在那里。修复实际上非常简单。

func (tp *TruthyPerson) IsTrue() bool {
    if tp == nil {
        return false
    }
    return tp.FirstName != "" && tp.LastName != ""
}
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现在,我们检查 PrintIfTrue 中是否有 nil 接口以及 func (tp *TruthyPerson) IsTrue() bool 中是否有 nil 指针。现在它会打印“这不是真的”。我们可以看到所有这些代码都在这里工作。

奖励:通过反射立即检查两个 nil

通过反射,我们可以对 PrintIfTrue 进行一些小更改,以便它可以检查 nil 接口和 nil 指针。代码如下:

func PrintIfTrue(tg TruthGetter) {
    if tg == nil {
        fmt.Println("I can't tell if it's true")
        return
    }

    val := reflect.ValueOf(tg)
    k := val.Kind()
    if (k == reflect.Pointer || k == reflect.Chan || k == reflect.Func || k == reflect.Map || k == reflect.Slice) && val.IsNil() {
        fmt.Println("I can't tell if it's true")
        return
    }

    if tg.IsTrue() {
        fmt.Println("It's true")
    } else {
        fmt.Println("It's not true")
    }
}
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在这里,我们像以前一样首先检查 nil 接口。接下来,我们使用反射来获取类型。除了指针之外,chan、func、map 和 slice 也可以为 nil,因此我们检查该值是否是这些类型之一,如果是,则检查它是否为 nil。如果是,我们也会返回“我无法判断这是否是真的”消息。这可能是也可能不是您想要的,但它是一个选择。通过此更改,我们可以执行以下操作:

func main() {
    var tp *TruthyPerson
    PrintIfTrue(tp)
}
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您有时可能会看到一些更简单的建议,例如:

// Don't do this
if tg == nil && reflect.ValueOf(tg).IsNil() {
    fmt.Println("I can't tell if it's true")
    return
}
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这效果不好有两个原因。首先,使用反射时会产生性能开销。如果您可以避免使用反射,那么您可能应该这样做。如果我们首先检查 nil 接口,那么如果它是 nil 接口,我们就不必使用反射。

第二个原因是,如果值的类型不是可以为 nil 的类型,reflect.Value.IsNil() 将会发生恐慌。这就是我们添加此类检查的原因。如果我们没有检查 Kind,那么我们会对 Truthy 和 TruthyNumber 类型感到恐慌。

因此,只要我们确保首先检查类型,现在就会打印“我无法判断它是否为真”,而不是“这不是真的”。根据您的观点,这可能是一种改进。这是进行此更改的完整代码。

本文最初发表于 Dan's Musings

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来源:dev.to
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