Die Falle von nil in Go Interface

Während des Programmierens in Go kann es vorkommen, dass wir eine Situation erleben, in der bei Verwendung eines Interface-Typparameters (wie any oder interface{}) zum Empfangen anderer Parameter der angegebene Parameterwert eindeutig nil ist, die Ungleichheitsprüfung x == nil jedoch nicht gilt. Warum ist das so? Dieser Artikel wird das Geheimnis lüften.

Fallstudie

package main

import "fmt"

func main() {
  var a any = nil
  var b *int = nil
  fmt.Println("isNil: ", isNil(a))
  fmt.Println("isNil: ", isNil(b))
  fmt.Println("b == nil: ", b == nil)
}

func isNil(x any) bool {
  return x == nil
}

Programmausgabe:

isNil:  true
isNil:  false
b == nil:  true

Das obige Go-Codebeispiel demonstriert einige subtile Unterschiede bei der Verwendung des Typs any (d. h. interface{}), um zu bestimmen, ob eine Variable nil ist. Insbesondere zeigt es, warum in einigen Fällen eine Variable vom Typ any nicht als nil betrachtet wird, selbst wenn ihr Wert nil ist.

In diesem Codebeispiel ist eine Funktion isNil mit einem Parameter x any definiert. Dann werden in der main-Funktion zwei Variablen a und b unterschiedlichen Typs initialisiert, denen beide der Wert nil zugewiesen wird. Als Nächstes werden sie als Argumente an die Funktion isNil übergeben. Zusätzlich wird das Ergebnis von b == nil zum Vergleich direkt ausgegeben.

Aus der Ausgabe können wir ersehen, dass innerhalb der Funktion isNil der Ausdruck a == nil zu true ausgewertet wird, während b == nil zu false ausgewertet wird. Außerhalb der Funktion wird jedoch b == nil zu true ausgewertet. Dies liegt daran, dass innerhalb der Funktion isNil der Parameter vom Typ any ist, wodurch x == nil als false ausgewertet wird. Um den genauen Grund zu verstehen, müssen wir uns die interne Struktur von any ansehen. Details siehe unten.

Die interne Struktur von any (interface{})

In Go ist any ein Alias für interface{}. Intern besteht ein Wert vom Typ interface{} aus zwei Teilen: dem Typteil und dem Wertteil.

Typteil: Der konkrete Typ, der vom Interface gehalten wird. Wenn das Interface einen Wert vom Typ *int enthält, dann ist der Typteil *int.
Wertteil: Der tatsächliche Wert, der vom Interface gehalten wird. Wenn der Wert die ganze Zahl 3 ist, dann ist dieser Teil 3; wenn er nil ist, dann ist er nil.

Wenn ein Wert einem Interface-Typ (wie any) zugewiesen wird, speichert das Interface sowohl den Typ als auch den tatsächlichen Wert. Nur wenn sowohl der Typteil als auch der Wertteil nil sind, wird das Interface als nil betrachtet.

Um auf das frühere Codebeispiel zurückzukommen: Wenn der Wert der Variablen b einer Interface-Variablen x zugewiesen wird, wird die interne Struktur von x zu type = *int und value = nil. Daher wird x == nil zu false ausgewertet.

Auf nil mit Reflexion prüfen

Da == oder != nicht immer zuverlässig bestimmen können, ob ein Interface-Typ nil ist, wie können wir dieses Problem lösen? Die Antwort lautet: durch die Verwendung von Reflexion.

Mit Reflexion können wir direkt prüfen, ob der Wert einer Variablen nil ist.

func isNil(x any) bool {
  if x == nil {
    return true
  }
  value := reflect.ValueOf(x)
  switch value.Kind() {
  case reflect.Chan, reflect.Func, reflect.Interface, reflect.Map, reflect.Ptr, reflect.Slice, reflect.UnsafePointer:
    return value.IsNil()
  default:
    return false
  }
}

Zusammenfassung

Dieser Artikel geht der Frage nach, warum eine Variable vom Interface-Typ in Go möglicherweise nicht als nil betrachtet wird, selbst wenn ihr Wert nil ist. Anhand spezifischer Codebeispiele und einer Analyse der internen Struktur von any (d. h. interface{}) decken wir das Wesen dieses Phänomens auf.

Wesentliche Erkenntnisse:

Interne Struktur des Interface-Typs: Ein any (d. h. interface{}) besteht auf unterster Ebene aus einem Typteil und einem Wertteil. Ein Interface wird nur dann als nil betrachtet, wenn beide Teile nil sind.
Lösung: Verwenden Sie Reflexion, um genau zu bestimmen, ob eine Variable vom Interface-Typ nil ist.

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