Go语言中的nil切片与非nil切片与空切片

Question

我是一个会编程的新手。我在go programming一书中读到过，切片由三部分组成:指向数组的指针、长度和容量。

我混淆了nil切片(切片没有指向的底层数组，len = 0，cap=0)，只有len = 0，cap =0的非nil切片和空切片。

有没有人能说清楚nil和空片是不是一样的东西？如果它们是不同的，那么请告诉我这两者之间的区别是什么？

如何测试切片是否为空？

另外，在长度和容量都为零的非nil切片中，指针持有什么值？

Answer 1

可观察的行为

nil和空片(容量为0)并不相同，但它们的可观察行为是相同的。我的意思是：

您可以将它们传递给内置的len()和cap()函数

• 您可以对它们进行切片(将为0 iterations)

• You可以对它们进行切片(通过不违反Spec: Slice expressions中概述的限制；因此结果也将是一个空切片)

• 由于它们的长度为0，因此您无法更改其内容(追加一个值将创建一个新的切片值)

请看这个简单的示例(一个nil切片和两个非nil空切片)：

var s1 []int         // nil slice
s2 := []int{}        // non-nil, empty slice
s3 := make([]int, 0) // non-nil, empty slice

fmt.Println("s1", len(s1), cap(s1), s1 == nil, s1[:], s1[:] == nil)
fmt.Println("s2", len(s2), cap(s2), s2 == nil, s2[:], s2[:] == nil)
fmt.Println("s3", len(s3), cap(s3), s3 == nil, s3[:], s3[:] == nil)

for range s1 {}
for range s2 {}
for range s3 {}

输出(在Go Playground上试用)：

s1 0 0 true [] true
s2 0 0 false [] false
s3 0 0 false [] false

(请注意，对nil切片进行切片会产生nil切片，对非nil切片进行切片会产生非nil切片。)

您只能通过比较切片值和预声明的标识符nil来区分它们，它们在所有其他方面的行为都是相同的。

要判断切片是否为空，只需将其长度与0：len(s) == 0进行比较。无论它是nil切片还是非nil切片，它的容量是否为正也无关紧要；如果它没有元素，它就是空的。

s := make([]int, 0, 100)
fmt.Println("Empty:", len(s) == 0, ", but capacity:", cap(s))

打印(在Go Playground上试用)：

Empty: true , but capacity: 100

在引擎盖下

切片值由reflect.SliceHeader中定义的结构表示

type SliceHeader struct {
    Data uintptr
    Len  int
    Cap  int
}

在nil切片的情况下，这个结构将有它的零值，即它的所有字段都将是它们的零值，即：0。

具有容量和长度都等于0的非nil片时，Len和Cap字段肯定为0，但Data指针可能不是。它不会是，这就是它与nil切片的区别。它将指向一个大小为零的底层数组。

请注意，Go规范允许大小为0的不同类型的值具有相同的内存地址。Spec: System considerations: Size and alignment guarantees:

如果结构或数组类型不包含大小大于零的字段(或元素)，则该类型的大小为零。两个不同的零大小变量在内存中可能具有相同的地址。

让我们来看看这个。为此，我们调用unsafe包的帮助，并“获得”我们的切片值的reflect.SliceHeader结构“视图”：

var s1 []int
s2 := []int{}
s3 := make([]int, 0)

fmt.Printf("s1 (addr: %p): %+8v\n",
    &s1, *(*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&s1)))
fmt.Printf("s2 (addr: %p): %+8v\n",
    &s2, *(*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&s2)))
fmt.Printf("s3 (addr: %p): %+8v\n",
    &s3, *(*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&s3)))

输出(在Go Playground上试用)：

s1 (addr: 0x1040a130): {Data:       0 Len:       0 Cap:       0}
s2 (addr: 0x1040a140): {Data: 1535812 Len:       0 Cap:       0}
s3 (addr: 0x1040a150): {Data: 1535812 Len:       0 Cap:       0}

我们看到了什么？

• 所有存储片(存储片标题)具有不同的内存大小数据存储片具有相同的数据指针，共享/指向相同的0大小内存值

Answer 2

从字面上看，一个切片可以是零：

var n []int
n == nil // true

这是唯一简单的情况。“空”片的概念没有很好地定义:带有len(s) == 0的片s肯定是空的，而不管它的容量如何。最明智的做法是:忽略底层实现，永远不需要知道片在内部是如何表示的。重要的是切片的定义行为。

如何测试切片是否为空？

“slice s is empty”最合理的定义是不包含任何元素的slice，也就是len(s) == 0。该定义适用于nil以及非nil切片。

谁能告诉我nil和空片是不是一样的东西？如果它们是不同的，那么请告诉我这两者之间的区别是什么？

从技术上讲，nil片和非nil片是不同的(一个是== nil，另一个是!= nil)，但这种区别通常无关紧要，因为您可以对nil片执行append操作，并且len和cap on nil片返回0。

var n []int
len(n) == cap(n) == 0 // true
n = append(n, 123)
len(n) == 1 // true

请阅读Go中有关零值的内容以获取更多信息。nil切片类似于nil通道或nil映射:它是未初始化的。您可以通过对它们执行make或通过文字进行初始化。如上所述，没有理由考虑底层表示。

还有，在长度和容量都为零的非nil切片中，指针持有什么值？

这是一个实现细节，可能会因编译器而异，甚至因版本而异。没有人需要知道这一点，才能编写正确和可移植的Go程序。

Answer 3

var s1 []int         // nil slice
s2 := []int{}        // non-nil, empty slice
s3 := make([]int, 0) // non-nil, empty slice

警告，如果处理JSON，nil切片将编码为null而不是[]，这可能会破坏一些试图在不可迭代的null上迭代(不进行null检查)的(javascript)客户端。