大家好，我是煎鱼。
前段时间我分享了 《手撕 Go 面试官：Go 结构体是否可以比较，为什么?》的文章，把基本 Go struct 的比较依据研究了一番。这不，最近有一位读者，遇到了一个关于 struct 的新问题，踩到了雷区。不得解。
大家一起来看看，建议大家在看到代码例子后先思考一下答案，再往下看。
独立思考很重要。
疑惑的例子
其给出的例子一如下：
- type People struct {}
- func main() {
- a := &People{}
- b := &People{}
- fmt.Println(a == b)
- }
你认为输出结果是什么呢?
输出结果是：false。
再稍加改造一下，例子二如下：
- type People struct {}
- func main() {
- a := &People{}
- b := &People{}
- fmt.Printf("%p\n", a)
- fmt.Printf("%p\n", b)
- fmt.Println(a == b)
- }
输出结果是：true。
他的问题是 "为什么第一个返回 false 第二个返回 true，是什么原因导致的?
煎鱼进一步的精简这个例子，得到最小示例：
- func main() {
- a := new(struct{})
- b := new(struct{})
- println(a, b, a == b)
- c := new(struct{})
- d := new(struct{})
- fmt.Println(c, d)
- println(c, d, c == d)
- }
输出结果：
- // a, b; a == b
- 0xc00005cf57 0xc00005cf57 false
- // c, d
- &{} &{}
- // c, d, c == d
- 0x118c370 0x118c370 true
第一段代码的结果是 false，第二段的结果是 true，且可以看到内存地址指向的完全一样，也就是排除了输出后变量内存指向改变导致的原因。
进一步来看，似乎是 fmt.Print 方法导致的，但一个标准库里的输出方法，会导致这种奇怪的问题?
问题剖析
如果之前有被这个 “坑” 过，或有看过源码的同学。可能能够快速的意识到，导致这个输出是逃逸分析所致的结果。
我们对例子进行逃逸分析：
- // 源代码结构
- $ cat -n main.go
- 5 func main() {
- 6 a := new(struct{})
- 7 b := new(struct{})
- 8 println(a, b, a == b)
- 9
- 10 c := new(struct{})
- 11 d := new(struct{})
- 12 fmt.Println(c, d)
- 13 println(c, d, c == d)
- 14 }
- // 进行逃逸分析
- $ go run -gcflags="-m -l" main.go
- # command-line-arguments
- ./main.go:6:10: a does not escape
- ./main.go:7:10: b does not escape
- ./main.go:10:10: c escapes to heap
- ./main.go:11:10: d escapes to heap
- ./main.go:12:13: ... argument does not escape
通过分析可得知变量 a, b 均是分配在栈中，而变量 c, d 分配在堆中。
其关键原因是因为调用了 fmt.Println 方法，该方法内部是涉及到大量的反射相关方法的调用，会造成逃逸行为，也就是分配到堆上。
为什么逃逸后相等
关注第一个细节，就是 “为什么逃逸后，两个空 struct 会是相等的?”。
这里主要与 Go runtime 的一个优化细节有关，如下：
- // runtime/malloc.go
- var zerobase uintptr
变量 zerobase 是所有 0 字节分配的基础地址。更进一步来讲，就是空(0字节)的在进行了逃逸分析后，往堆分配的都会指向 zerobase 这一个地址。
所以空 struct 在逃逸后本质上指向了 zerobase，其两者比较就是相等的，返回了 true。
为什么没逃逸不相等
关注第二个细节，就是 “为什么没逃逸前，两个空 struct 比较不相等?”。
Go spec
从 Go spec 来看，这是 Go 团队刻意而为之的设计，不希望大家依赖这一个来做判断依据。如下：
This is an intentional language choice to give implementations flexibility in how they handle pointers to zero-sized objects. If every pointer to a zero-sized object were required to be different, then each allocation of a zero-sized object would have to allocate at least one byte. If every pointer to a zero-sized object were required to be the same, it would be different to handle taking the address of a zero-sized field within a larger struct.
还说了一句很经典的，细品：
Pointers to distinct zero-size variables may or may not be equal.
另外空 struct 在实际使用中的场景是比较少的，常见的是：
- 设置 context，传递时作为 key 时用到。
- 设置空 struct 业务场景中临时用到。
但业务场景的情况下，也大多数会随着业务发展而不断改变，假设有个远古时代的 Go 代码，依赖了空 struct 的直接判断，岂不是事故上身?
不可直接依赖
因此 Go 团队这番操作，与 Go map 的随机性如出一辙，避免大家对这类逻辑的直接依赖，是值得思考的。
而在没逃逸的场景下，两个空 struct 的比较动作，你以为是真的在比较。实际上已经在代码优化阶段被直接优化掉，转为了 false。
因此，虽然在代码上看上去是 == 在做比较，实际上结果是 a == b 时就直接转为了 false，比都不需要比了。
你说妙不?
没逃逸让他相等
既然我们知道了他是在代码优化阶段被优化的，那么相对的，知道了原理的我们也可以借助在 go 编译运行时的 gcflags 指令，让他不优化。
在运行前面的例子时，执行 -gcflags="-N -l" 指令：
- $ go run -gcflags="-N -l" main.go
- 0xc000092f06 0xc000092f06 true
- &{} &{}
- 0x118c370 0x118c370 true
你看，两个比较的结果都是 true 了。
总结
在今天这篇文章中，我们针对 Go 语言中的空结构体(struct)的比较场景进行了进一步的补全。经过这两篇文章的洗礼，你会更好的理解 Go 结构体为什么叫既可比较又不可比较了。
而空结构比较的奇妙，主要原因如下：
若逃逸到堆上，空结构体则默认分配的是 runtime.zerobase 变量，是专门用于分配到堆上的 0 字节基础地址。因此两个空结构体，都是 runtime.zerobase，一比较当然就是 true 了。
若没有发生逃逸，也就分配到栈上。在 Go 编译器的代码优化阶段，会对其进行优化，直接返回 false。并不是传统意义上的，真的去比较了。
不会有人拿来出面试题，不会吧，为什么 Go 结构体说可比较又不可比较?
