第Go疑難雜癥講解之為什么nil不等于nil目錄現(xiàn)象尋找原因總結(jié)

現(xiàn)象

在日常開(kāi)發(fā)中，可能一不小心就會(huì)掉進(jìn)Go語(yǔ)言的某些陷阱里，而本文要介紹的nilnil問(wèn)題，便是其中一個(gè)，初看起來(lái)會(huì)讓人覺(jué)得很詭異，摸不著頭腦。

先來(lái)看個(gè)例子：

typeCustomizedErrorstruct{

ErrorCodeint

Msgstring

func(e*CustomizedError)Error()string{

returnfmt.Sprintf("errcode:%d,msg:%s",e.ErrorCode,e.Msg)

}

funcmain(){

txn,err:=startTx()

iferr!=nil{

log.Fatalf("errstartingtx:%v",err)

iferr=txn.doUpdate();err!=nil{

log.Fatalf("errupdating:%v",err)

iferr=mit();err!=nil{

log.Fatalf("errcommitting:%v",err)

fmt.Println("success!")

typetxstruct{}

funcstartTx()(*tx,error){

returntx{},nil

func(*tx)doUpdate()*CustomizedError{

returnnil

func(*tx)commit()error{

returnnil

}

這是一個(gè)簡(jiǎn)化過(guò)了的例子，在上述代碼中，我們創(chuàng)建了一個(gè)事務(wù)，然后做了一些更新，在更新過(guò)程中如果發(fā)生了錯(cuò)誤，希望返回對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤碼和提示信息。

如果感興趣的話，可以在這個(gè)地址在線運(yùn)行這份代碼：

GoPlayground-TheGoProgrammingLanguage

看起來(lái)每個(gè)方法都會(huì)返回nil，應(yīng)該能順利走到最后一行，輸出success才對(duì)，但實(shí)際上，輸出的卻是：

errupdating:nil

尋找原因

為什么明明返回的是nil，卻被判定為errnil呢？難道這個(gè)nil也有什么奇妙之處？

這就需要我們來(lái)更深入一點(diǎn)了解error本身了。在Go語(yǔ)言中，error是一個(gè)interface，內(nèi)部含有一個(gè)Error()函數(shù)，返回一個(gè)字符串，接口的描述如下：

//Theerrorbuilt-ininterfacetypeistheconventionalinterfacefor

//representinganerrorcondition,withthenilvaluerepresentingnoerror.

typeerrorinterface{

Error()string

}

而對(duì)于一個(gè)變量來(lái)說(shuō)，它有兩個(gè)要素，一個(gè)是typeT，一個(gè)是valueV，如下圖所示：

來(lái)看一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：

varitinterface{}

fmt.Println(reflect.TypeOf(it),reflect.ValueOf(it))//nilinvalidreflect.Value

it=1

fmt.Println(reflect.TypeOf(it),reflect.ValueOf(it))//int1

it="hello"

fmt.Println(reflect.TypeOf(it),reflect.ValueOf(it))//stringhello

vars*string

it=s

fmt.Println(reflect.TypeOf(it),reflect.ValueOf(it))//*stringnil

ss:="hello"

it=ss

fmt.Println(reflect.TypeOf(it),reflect.ValueOf(it))//*string0xc000096560

在給一個(gè)interface變量賦值前，T和V都是nil，但給它賦值后，不僅會(huì)改變它的值，還會(huì)改變它的類(lèi)型。

當(dāng)把一個(gè)值為nil的字符串指針賦值給它后，雖然它的值是V=nil，但它的類(lèi)型T卻變成了*string。

此時(shí)如果拿它來(lái)跟nil比較，結(jié)果就會(huì)是不相等，因?yàn)橹挥挟?dāng)這個(gè)interface變量的類(lèi)型和值都未被設(shè)置時(shí)，它才真正等于nil。

再來(lái)看看之前的例子中，err變量的T和V是如何變化的：

funcmain(){

txn,err:=startTx()

fmt.Println(reflect.TypeOf(err),reflect.ValueOf(err))

iferr!=nil{

log.Fatalf("errstartingtx:%v",err)

iferr=txn.doUpdate();err!=nil{

fmt.Println(reflect.TypeOf(err),reflect.ValueOf(err))

log.Fatalf("errupdating:%v",err)

iferr=mit();err!=nil{

log.Fatalf("errcommitting:%v",err)

fmt.Println("success!")

}

輸出如下：

nilinvalidreflect.Value

*err.CustomizedErrornil

在一開(kāi)始，我們給err初始化賦值時(shí)，startTx函數(shù)返回的是一個(gè)error接口類(lèi)型的nil。此時(shí)查看其類(lèi)型T和值V時(shí)，都會(huì)是nil。

txn,err:=startTx()

fmt.Println(reflect.TypeOf(err),reflect.ValueOf(err))//nilinvalidreflect.Value

funcstartTx()(*tx,error){

returntx{},nil

}

而在調(diào)用doUpdate時(shí)，會(huì)將一個(gè)*CustomizedError類(lèi)型的nil值賦值給了它，它的類(lèi)型T便成了*CustomizedError，V是nil。

err=txn.doUpdate()

fmt.Println(reflect.TypeOf(err),reflect.ValueOf(err))//*err.CustomizedErrornil

所以在做errnil的比較時(shí)，err的類(lèi)型T已經(jīng)不是nil，前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)，只有當(dāng)一個(gè)接口變量的T和V同時(shí)為nil時(shí)，這個(gè)變量才會(huì)被判定為nil，所以該不等式會(huì)判定為true。

要修復(fù)這個(gè)問(wèn)題，其實(shí)最簡(jiǎn)單的方法便是在調(diào)用doUpdate方法時(shí)給err進(jìn)行重新聲明：

iferr:=txn.doUpdate();err!=nil{

log.Fatalf("errupdating:%v",err)

}

此時(shí)，err其實(shí)成了一個(gè)新的結(jié)構(gòu)體指針變量，而不再是一個(gè)interface類(lèi)型變量，類(lèi)型為*CustomizedError，且值為nil，所以做errnil的比較時(shí)結(jié)果就是將是false。

問(wèn)題到這里似乎就告一段落了，但，再仔細(xì)想想，就會(huì)發(fā)現(xiàn)這其中似乎還是漏掉了一環(huán)。

如果給一個(gè)interface類(lèi)型的變量賦值時(shí)，會(huì)同時(shí)改變它的類(lèi)型T和值V，那跟nil比較時(shí)為什么不是跟它的新類(lèi)型對(duì)應(yīng)的nil比較呢？

事實(shí)上，interface變量跟普通變量確實(shí)有一定區(qū)別，一個(gè)非空接口interface（即接口中存在函數(shù)方法）初始化的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是iface，一個(gè)空接口變量對(duì)應(yīng)的底層結(jié)構(gòu)體為eface。

typeifacestruct{

tab*itab

dataunsafe.Pointer

typeefacestruct{

_type*_type

dataunsafe.Pointer

}

tab中存放的是類(lèi)型、方法等信息。data指針指向的iface綁定對(duì)象的原始數(shù)據(jù)的副本。

再來(lái)看一下itab的結(jié)構(gòu)：

//layoutofItabknowntocompilers

//allocatedinnon-garbage-collectedmemory

//Needstobeinsyncwith

//../cmd/compile/internal/reflectdata/reflect.go:/^func.WriteTabs.

typeitabstruct{

inter*interfacetype

_type*_type

hashuint32//copyof_type.hash.Usedfortypeswitches.

_[4]byte//用于內(nèi)存對(duì)齊

fun[1]uintptr//variablesized.fun[0]==0means_typedoesnotimplementinter.

}

itab中一共包含5個(gè)字段，inner字段存的是初始化interface時(shí)的靜態(tài)類(lèi)型。_type存的是interface對(duì)應(yīng)具體對(duì)象的類(lèi)型，當(dāng)interface變量被賦值后，這個(gè)字段便會(huì)變成被賦值的對(duì)象的類(lèi)型。

itab中的_type和iface中的data便分別對(duì)應(yīng)interface變量的T和V，_type是這個(gè)變量對(duì)應(yīng)的類(lèi)型，data是這個(gè)變量的值。在之前的賦值測(cè)試中，通過(guò)reflect.TypeOf與reflect.ValueOf方法獲取到的信息也分別來(lái)自這兩個(gè)字段。

這里的hash字段和_type中存的hash字段是完全一致的，這么做的目的是為了類(lèi)型斷言。

fun是一個(gè)函數(shù)指針，它指向的是具體類(lèi)型的函數(shù)方法，在這個(gè)指針對(duì)應(yīng)內(nèi)存地址的后面依次存儲(chǔ)了多個(gè)方法，利用指針偏移便可以找到它們。

再來(lái)看看interfacetype的結(jié)構(gòu)：

typeinterfacetypestruct{

typ_type

pkgpathname

mhdr[]imethod

}

這其中也有一個(gè)_type字段，來(lái)表示interface變量的初始類(lèi)型。

看到這里，之前的疑問(wèn)便開(kāi)始清晰起來(lái)，一個(gè)interface變量實(shí)際上有兩個(gè)類(lèi)型，一個(gè)是初始化時(shí)賦值時(shí)對(duì)應(yīng)的interface類(lèi)型，一個(gè)是賦值具體對(duì)象時(shí)，對(duì)象的實(shí)際類(lèi)型。

了解了這些之后，我們?cè)賮?lái)看一下之前的例子：

txn,err:=startTx()

這里先對(duì)err進(jìn)行初始化賦值，此時(shí)，它的er.typ對(duì)應(yīng)的類(lèi)型信息就是erroritab._type仍為nil。

err=txn.doUpdate()

當(dāng)對(duì)err進(jìn)行重新賦值時(shí)，err的itab._type字段會(huì)被賦值成*CustomizedError，所以此時(shí)，err變量實(shí)際上是一個(gè)er.typ為error，但實(shí)際類(lèi)型為*CustomizedError，值為nil的接口變量。

把一個(gè)具體類(lèi)型變量與nil比較時(shí)，只需要判斷其value是否為nil即可，而把一個(gè)接口類(lèi)型的變量與nil進(jìn)行比較時(shí)，還需要判斷其類(lèi)型itab._type是否為nil。

如果想實(shí)際看看被賦值后err對(duì)應(yīng)的iface結(jié)構(gòu)，可以把iface相關(guān)的結(jié)構(gòu)體都復(fù)制到同一個(gè)包下，然后通過(guò)unsafe.Pointer進(jìn)行類(lèi)型強(qiáng)轉(zhuǎn)，就可以通過(guò)打斷點(diǎn)的方式來(lái)查看了。

funcTestErr(t*testing.T){

txn,err:=startTx()

fmt.Println(reflect.TypeOf(err),reflect.ValueOf(err))

iferr!=nil{

log.Fatalf("errstartingtx:%v",err)

p:=(*iface)(unsafe.Pointer(err))

fmt.Println(p.data)

iferr=txn.doUpdate();err!=nil{

fmt.Println(reflect.TypeOf(err),reflect.ValueOf(err))

p:=(*iface)(unsafe.Pointer(err))

fmt.Println(p.data)

log.Fatalf("errupdating:%v",err)

iferr=mit();err!=nil{

log.Fatalf("errcommitting:%v",err)

fmt.Println("success!")

}

補(bǔ)充說(shuō)明一下，這里的inter.typ.kind表示的是變量的基本類(lèi)型，其值對(duì)應(yīng)runtime包下的枚舉。

const(

kindBool=1+iota

kindInt

kindInt8

kindInt16

kindInt32

kindIn