Go 语言为什么建议定义零值可用的结构体？

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介绍

在 Go 语言中，通过声明或者通过调用 new 为变量分配存储空间，或者通过复合字面量或调用 make 创建新值时。

如果未提供显式初始化，则会为变量或值指定默认值，此类变量或值的每个元素都设置为其类型的零值。

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Golang 类型的零值

在 Go 语言中，原生类型都有默认值，即类型的零值。

• 布尔型的零值：false
• 整型的零值：0
• 字符串类型的零值：""
• 指针、函数、接口、切片、通道、映射的零值：nil

需要注意的是，Go 语言类型的零值初始化是递归完成的，即数组、结构体的每个元素都进行零值初始化。

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Golang 定义零值可用的结构体

在 Go 语言中，定义零值可用的结构体不仅对程序的安全性和正确性非常重要，它还可以无需预先显式初始化即可直接使用，使 Go 程序代码更优雅。

尽量定义零值可用的结构体

例如 Go 标准库 sync 中的 sync.Mutex 结构体，它就是被定义为零值可用的结构体类型。

type Mutex struct {
    state int32
    sema  uint32
}

因为 sync.Mutex 包含两个不可导出的整型字段，所以声明 sync.Mutex 类型的值时，它的字段的值都被设置为 0。

在我们使用 sync.Mutex 时，无需预先显式初始化，即可直接使用。

但是，需要注意的是，sync.Mutex 类型的变量在被使用之后，不能被复制。

切片类型是零值可用的类型

虽然我们在 Part 02 中讲到，切片的零值是 nil，我们知道，对于值为 nil 的变量，需要预先为其进行赋值（可用的值）之后，我们才可以使用该变量。

但是 Golang 的切片类型比较特殊，它是零值可用的类型，我们可以直接对其进行 append 操作，而不会触发引用 nil 的错误。

示例代码：

var id []int
id = append(id, 1)
id = append(id, 2)
fmt.Println(id)

阅读上面这段代码，我们声明一个元素为整型的切片类型的变量 id，在未预先对其进行显式初始化的情况下，直接使用 append 函数为其追加数据，结果是可以正常执行，未触发引用 nil 变量的错误。

但是，切片类型作为零值可用的类型，也有其局限性，以上示例代码中，我们不能通过下标的方式操作切片的值。

指针类型的零值

另一个比较特殊的类型是指针，我们在 Part 02 讲到，指针的零值也是 nil，但是 nil 指针可以调用其类型的方法。

示例代码：

type User struct {
    Id int
    Name string
}

func (u *User) UserInfo() string {
    if u == nil {
        return "Not found"
    }
    return fmt.Sprintf("{id:%d,name:%s}", u.Id, u.Name)
}

var u1 *User
data := u1.UserInfo()
fmt.Println(data)

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总结

本文我们介绍 Go 语言的每个原生类型都会有默认值，即零值。

通过列举 Go 标准库 sync.Mutex 结构体类型，介绍在 Go 语言中，定义零值可用的结构体的好处。

顺便提到零值为 nil 的切片和指针两种类型的特殊之处。

推荐阅读：

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2. Go 语言内存逃逸案例
3. Golang 语言的多种变量声明方式和使用场景
4. Golang 语言中的内置函数 make 和 new
5. Golang 语言中的非类型安全指针

参考资料：

1. https://go.dev/ref/spec#The_zero_value
2. https://dave.cheney.net/2013/01/19/what-is-the-zero-value-and-why-is-it-useful
3. https://go.dev/src/sync/mutex.go?s=697:745#L8