Go 将增加内置的零值标识符 zero！

大家好，我是煎鱼。

大家学习和使用 Go 语言时，有一个神奇的概念：零值（zero-values）。零值这个名字是具体谁起的，又是从哪里先开始喊起的，已经难以考究了。

每次有新同学刚开始转语言，工程上总会提到这个，想要试图改变零值。又或是没考虑到，一旦程序用了 0 作为 default 值，又要兼容零值的问题。

今天给大家分享一个关于零值的新提案，目测已经八九不离十了。

快速复习零值

基础类型的例子如下：

func main() {
    var i int
    var f float64
    var b bool
    var s string
    fmt.Printf("%v %v %v %q\n", i, f, b, s)
}

输出结果：

0 0 false ""

复合类型的例子如下：

type Person struct {
    Name   string
    Age    int
    Weight float64
}

func main() {
    var p Person
    var m map[int]string
    var s []string

    fmt.Printf("%#v\n%#v\n%#v\n", p, m, s)
}

输出结果：

main.Person{Name:"", Age:0, Weight:0}
map[int]string(nil)
[]string(nil)

类型和零值的映射表格如下：

数据类型	零值
int, int8, int16, int32, int64	0
uint, uint8, uint16, uint32, uint64	0
uintptr	0
float32, float64	0
byte	0
rune	0
string	"" (empty string)
complex64, complex128	(0,0i)
arrays of non-nillable types	array of zero-values
arrays of nillable types	array of nil-values

新提案：预声明标识符 zero

背景

事情的起因是：@Nathan Cormier 在社区提了吐槽和提案《proposal: builtin: zero function》：

他表示：Go 语言目前提供了几种获取类型零值的方法，如果能有一种统一的方法来实现这一点，代码的可读性会更高。

有同学深思，哪来的几种？其实可以：

var z MyType
return z

还可以：

return *new(MyType)

初始化结构体后出来的都是零值。

紧接着就会遇到开头提到的问题，你怎么知道这是零值，还是缺省值？难以直接判别。

更重要的是，这不太符合 Go 的设计哲学，又是多种途径，还和缺省值产生混淆。显然和主打工程的 Go 的发展路子不合。

解决方案

新增 zero 标识符

这次经过一番撕扯，最终是由 Go 核心团队负责人 @Russ Cox 出来主持大局，提出了新提案并一路向前。

Go 将会增加一个新的预定义标识符 zero，它是一个无类型的零值，适用于数组和结构体类型。

以下是 zero 的类型签名：

// zero is a predeclared identifier representing the zero value
// for array and struct types.
var zero Type

他不会像 nil 一样。我们可以对照看看 nil 的类型签名：

// nil is a predeclared identifier representing the zero value for a
// pointer, channel, func, interface, map, or slice type.
var nil Type // Type must be a pointer, channel, func, interface, map, or slice type

Nil 受限于 chan、func、interface、map、slice、pointer 等类型。

zero 可赋值性规则

zero 的可赋值性规则如下：

• 绝大部分场景下，zero 可以分配给任何类型 T 的任何变量。（T 指的是结构体）
• 不可以的场景，已经具有短零（指的是：0、“”、nil）的变量，不可以分配。
• 泛型场景下，即使 T 是带有 any 约束条件的类型参数，也是可以分配的。
• 上述提到的可赋值性，包含函数参数和返回值，例如：f(zero) 和 return zero, err 也是正常有效的，也能够用于值比较。

可能会有的同学担心，zero 和短零（0, "", or nil）产生冲突。对此可以放心。在设计的规则上：zero 在短零有效的任何地方都无效，所以在使用上不会产生混淆。

解决了什么问题

实际问题上，解决了以下几点：

• 在通用代码中需要引用零值，发现大家经常建议使用 *new(T) 来做初始化。导致经常要向新用户解释这一点非常麻烦。Go 需要更简洁的方法。
• 在泛型代码中便于与零值比较，在 cmp: add Or 中出现了这一实际编码诉求。
• 缩短错误返回，新的 return zero, err 会比原有的 return time.Time{}, err 更好。

通用概念来讲：

• 零值是 Go 中的一个重要概念。但某些类型对此还没有具体的名称，现在可以叫他 zero。
• Go 需要一个机制来将其值和零值进行比较，来解决前文提到的缺省值和零值无法很好识别的问题。

一些问题和争论

会有同学认为，现有的 return _, _, err 会比 return zero, zero, err 更短并且感觉更好。（但在清晰程度上会不如 zero 和 nil）

也有同学会认为自己写一个这个实现也很简单，是否有必要为此专门增加一个 zero 预定义值？

可以用泛型如下实现：

func Zero[T any]() T {
    var v T
    return v
}

对此在很多提案上，都很容易陷入怪圈。有了泛型后，照实现来讲，什么都可以自己写一份。

也会有一派认为以后判断错误类型要变成：

if err != zero {
  ...
}

会非常奇怪。以后可能会出现 if err != nil 和 if err != zero 的奇怪代码场景。

注：这个场景是假定 zero 标识符能适用于所有的数据类型下才会出现。本次并不存在。

总结

目前的社区讨论比较发散，认为 zero 标识符未来也可以取代所有的零值。但从提案内容和提交的 SPEC CL 来看，@Russ Cox 一直针对的是数组和结构体的零值场景去使用 zero 标识符。

这个提案已经进入到最终阶段，大概率是跑不掉的了。以后我们在不同类型下对零值判断，可以基于：

数据类型	使用什么作为零值
int 等数字类型	使用 0
string 字符串类型	使用 ”“（空字符串）
slice, map, function, pointer, channel, and interface 等类型	使用 nil
array 和 struct 类型	可使用 zero 标识符

虽然在使用上，做了一定的使用场景的切分，也就是只有数组和结构体类型使用 zero 标识符。但对于写 Go 用户而言，认知上是会存在明确混淆的。

以后你给其他同学解释零值，解释起得区分两种场景来介绍。我感觉还不如 zero 标识符一统零值天下。但很可惜，本次提案暂时并没有这个计划。

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