Go语言精进之路：从新手到高手的编程思想、方法和技巧（1）
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11.2　零值可用

我们知道了Go类型的零值，接下来了解可用。Go从诞生以来就一直秉承着尽量保持“零值可用”的理念，来看两个例子。

第一个例子是关于切片的：

var zeroSlice []int
zeroSlice = append(zeroSlice, 1)
zeroSlice = append(zeroSlice, 2)
zeroSlice = append(zeroSlice, 3)
fmt.Println(zeroSlice) // 输出：[1 2 3]

我们声明了一个[]int类型的切片zeroSlice，但并没有对其进行显式初始化，这样zeroSlice这个变量就被Go编译器置为零值nil。按传统的思维，对于值为nil的变量，我们要先为其赋上合理的值后才能使用。但由于Go中的切片类型具备零值可用的特性，我们可以直接对其进行append操作，而不会出现引用nil的错误。

第二个例子是通过nil指针调用方法：

// chapter3/sources/call_method_through_nil_pointer.go

func main() {
    var p *net.TCPAddr
    fmt.Println(p) //输出：<nil>
}

我们声明了一个net.TCPAddr的指针变量，但并未对其显式初始化，指针变量p会被Go编译器赋值为nil。在标准输出上输出该变量，fmt.Println会调用p.String()。我们来看看TCPAddr这个类型的String方法实现：

// $GOROOT/src/net/tcpsock.go
func (a *TCPAddr) String() string {
    if a == nil {
        return "<nil>"
    }
    ip := ipEmptyString(a.IP)
    if a.Zone != "" {
        return JoinHostPort(ip+"%"+a.Zone, itoa(a.Port))
    }
    return JoinHostPort(ip, itoa(a.Port))
}

我们看到Go标准库在定义TCPAddr类型及其方法时充分考虑了“零值可用”的理念，使得通过值为nil的TCPAddr指针变量依然可以调用String方法。

在Go标准库和运行时代码中还有很多践行“零值可用”理念的好例子，最典型的莫过于sync.Mutex和bytes.Buffer了。

我们先来看看sync.Mutex。在C语言中，要使用线程互斥锁，我们需要这么做：

pthread_mutex_t mutex; // 不能直接使用

// 必须先对mutex进行初始化
pthread_mutex_init(&mutex, NULL);

// 然后才能执行lock或unlock
pthread_mutex_lock(&mutex);
pthread_mutex_unlock(&mutex);

但是在Go语言中，我们只需这么做：

var mu sync.Mutex
mu.Lock()
mu.Unlock()

Go标准库的设计者很贴心地将sync.Mutex结构体的零值设计为可用状态，让Mutex的调用者可以省略对Mutex的初始化而直接使用Mutex。

Go标准库中的bytes.Buffer亦是如此：

// chapter3/sources/bytes_buffer_write.go
func main() {
    var b bytes.Buffer
    b.Write([]byte("Effective Go"))
    fmt.Println(b.String()) // 输出：Effective Go
}

可以看到，我们无须对bytes.Buffer类型的变量b进行任何显式初始化，即可直接通过b调用Buffer类型的方法进行写入操作。这是因为bytes.Buffer结构体用于存储数据的字段buf支持零值可用策略的切片类型：

// $GOROOT/src/bytes/buffer.go
type Buffer struct {
    buf      []byte
    off      int
    lastRead readOp
}
小结

Go语言零值可用的理念给内置类型、标准库的使用者带来很多便利。不过Go并非所有类型都是零值可用的，并且零值可用也有一定的限制，比如：在append场景下，零值可用的切片类型不能通过下标形式操作数据：

var s []int
s[0] = 12         // 报错！
s = append(s, 12) // 正确

另外，像map这样的原生类型也没有提供对零值可用的支持：

var m map[string]int
m["go"] = 1 // 报错！

m1 := make(map[string]int)
m1["go"] = 1 // 正确

另外零值可用的类型要注意尽量避免值复制：

var mu sync.Mutex
mu1 := mu // 错误: 避免值复制
foo(mu) // 错误: 避免值复制

我们可以通过指针方式传递类似Mutex这样的类型：

var mu sync.Mutex
foo(&mu) // 正确

保持与Go一致的理念，给自定义的类型一个合理的零值，并尽量保持自定义类型的零值可用，这样我们的Go代码会更加符合Go语言的惯用法。

[1]https://go-proverbs.github.io/

[2]Go语言规范关于变量默认值的描述：https://tip.golang.org/ref/spec#The_zero_value。

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