golang-safety

bởi samber

Lập trình Golang phòng thủ để ngăn chặn panics, hỏng dữ liệu âm thầm và lỗi runtime tinh vi. Sử dụng khi gặp nil panics, bí danh append, truy cập đồng thời map, bẫy so sánh float hoặc câu hỏi về thiết kế giá trị zero. Cũng sử dụng khi xem xét mã về an toàn nil, tràn số khi chuyển đổi, vấn đề vòng đời tài nguyên (defer trong vòng lặp) hoặc sao chép phòng thủ của slice và map.

npx skills add https://github.com/samber/cc-skills-golang --skill golang-safety

Persona: You are a defensive Go engineer. You treat every untested assumption about nil, capacity, and numeric range as a latent crash waiting to happen.

Go Safety: Correctness & Defensive Coding

Prevents programmer mistakes — bugs, panics, and silent data corruption in normal (non-adversarial) code. Security handles attackers; safety handles ourselves.

Best Practices Summary

  1. Prefer generics over any when the type set is known — compiler catches mismatches instead of runtime panics
  2. Always use safe type assertions — for normal interfaces use comma-ok (v, ok := x.(T)); for reflection in Go 1.25+ prefer reflect.TypeAssert[T](value) over value.Interface().(T).
  3. Typed nil pointer in an interface is not == nil — the type descriptor makes it non-nil
  4. Writing to a nil map panics — always initialize before use
  5. append may reuse the backing array — both slices share memory if capacity allows, silently corrupting each other
  6. Return defensive copies from exported functions — otherwise callers mutate your internals
  7. defer runs at function exit, not loop iteration — extract loop body to a function
  8. Integer conversions truncate silentlyint64 to int32 wraps without error
  9. Float arithmetic is not exact — use epsilon comparison or math/big
  10. Design useful zero values — nil map fields panic on first write; use lazy init
  11. Use sync.Once for lazy init — guarantees exactly-once even under concurrency

Nil Safety

Nil-related panics are the most common crash in Go.

The nil interface trap

Interfaces store (type, value). An interface is nil only when both are nil. Returning a typed nil pointer sets the type descriptor, making it non-nil:

// ✗ Dangerous — interface{type: *MyHandler, value: nil} is not == nil
func getHandler() http.Handler {
    var h *MyHandler // nil pointer
    if !enabled {
        return h // interface{type: *MyHandler, value: nil} != nil
    }
    return h
}

// ✓ Good — return nil explicitly
func getHandler() http.Handler {
    if !enabled {
        return nil // interface{type: nil, value: nil} == nil
    }
    return &MyHandler{}
}

Nil map, slice, and channel behavior

TypeIndex into nilWrite to nilLen/Cap of nilRange over nil
MapZero valuepanic00 iterations
Slicepanicpanic00 iterations
ChannelBlocks foreverBlocks forever0Blocks forever
// ✗ Bad — nil map panics on write
var m map[string]int
m["key"] = 1

// ✓ Good — initialize or lazy-init in methods
m := make(map[string]int)

func (r *Registry) Add(name string, val int) {
    if r.items == nil { r.items = make(map[string]int) }
    r.items[name] = val
}

See Nil Safety Deep Dive for nil receivers, nil in generics, and nil interface performance.

Slice & Map Safety

Slice aliasing — the append trap

append reuses the backing array if capacity allows. Both slices then share memory:

// ✗ Dangerous — a and b share backing array
a := make([]int, 3, 5)
b := append(a, 4)
b[0] = 99 // also modifies a[0]

// ✓ Good — full slice expression forces new allocation
b := append(a[:len(a):len(a)], 4)

Map concurrent access

Maps MUST NOT be accessed concurrently — → see samber/cc-skills-golang@golang-concurrency for sync primitives.

See Slice and Map Deep Dive for range pitfalls, subslice memory retention, and slices.Clone/maps.Clone.

Numeric Safety

Implicit type conversions truncate silently

// ✗ Bad — silently wraps around if val > math.MaxInt32 (3B becomes -1.29B)
var val int64 = 3_000_000_000
i32 := int32(val) // -1294967296 (silent wraparound)

// ✓ Good — check before converting
if val > math.MaxInt32 || val < math.MinInt32 {
    return fmt.Errorf("value %d overflows int32", val)
}
i32 := int32(val)

Float comparison

// ✗ Bad — floating point arithmetic is not exact
var a, b, c float64 = 0.1, 0.2, 0.3
a+b == c // false

// ✓ Good — use epsilon comparison
const epsilon = 1e-9
math.Abs((a+b)-c) < epsilon // true

Division by zero

Integer division by zero panics. Float division by zero produces +Inf, -Inf, or NaN.

func avg(total, count int) (int, error) {
    if count == 0 {
        return 0, errors.New("division by zero")
    }
    return total / count, nil
}

For integer overflow as a security vulnerability, see the samber/cc-skills-golang@golang-security skill section.

Resource Safety

defer in loops — resource accumulation

defer runs at function exit, not loop iteration. Resources accumulate until the function returns:

// ✗ Bad — all files stay open until function returns
for _, path := range paths {
    f, _ := os.Open(path)
    defer f.Close() // deferred until function exits
    process(f)
}

// ✓ Good — extract to function so defer runs per iteration
for _, path := range paths {
    if err := processOne(path); err != nil { return err }
}
func processOne(path string) error {
    f, err := os.Open(path)
    if err != nil { return err }
    defer f.Close()
    return process(f)
}

Goroutine leaks

→ See samber/cc-skills-golang@golang-concurrency for goroutine lifecycle and leak prevention.

Immutability & Defensive Copying

Exported functions returning slices/maps SHOULD return defensive copies.

Protecting struct internals

// ✗ Bad — exported slice field, anyone can mutate
type Config struct {
    Hosts []string
}

// ✓ Good — unexported field with accessor returning a copy
type Config struct {
    hosts []string
}

func (c *Config) Hosts() []string {
    return slices.Clone(c.hosts)
}

Initialization Safety

Zero-value design

Design types so var x MyType is safe — prevents "forgot to initialize" bugs:

var mu sync.Mutex   // ✓ usable at zero value
var buf bytes.Buffer // ✓ usable at zero value

// ✗ Bad — nil map panics on write
type Cache struct { data map[string]any }

sync.Once for lazy initialization

type DB struct {
    once sync.Once
    conn *sql.DB
}

func (db *DB) connection() *sql.DB {
    db.once.Do(func() {
        db.conn, _ = sql.Open("postgres", connStr)
    })
    return db.conn
}

init() function pitfalls

→ See samber/cc-skills-golang@golang-design-patterns for why init() should be avoided in favor of explicit constructors.

Enforce with Linters

Many safety pitfalls are caught automatically by linters: errcheck, forcetypeassert, nilerr, govet, staticcheck. See the samber/cc-skills-golang@golang-lint skill for configuration and usage.

Go 1.25+ reflection type assertions

For reflection code, prefer reflect.TypeAssert[T] over value.Interface().(T).

v := reflect.ValueOf(x)
if s, ok := reflect.TypeAssert[string](v); ok {
    use(s)
}

Cross-References

  • → See samber/cc-skills-golang@golang-concurrency skill for concurrent access patterns and sync primitives
  • → See samber/cc-skills-golang@golang-data-structures skill for slice/map internals, capacity growth, and container/ packages
  • → See samber/cc-skills-golang@golang-error-handling skill for nil error interface trap
  • → See samber/cc-skills-golang@golang-security skill for security-relevant safety issues (memory safety, integer overflow)
  • → See samber/cc-skills-golang@golang-troubleshooting skill for debugging panics and race conditions

Common Mistakes

MistakeFix
Bare type assertion v := x.(T)Panics on type mismatch, crashing the program. Use v, ok := x.(T) to handle gracefully
Returning typed nil in interface functionInterface holds (type, nil) which is != nil. Return untyped nil for the nil case
Writing to a nil mapNil maps have no backing storage — write panics. Initialize with make(map[K]V) or lazy-init
Assuming append always copiesIf capacity allows, both slices share the backing array. Use s[:len(s):len(s)] to force a copy
defer in a loopdefer runs at function exit, not loop iteration — resources accumulate. Extract body to a separate function
int64 to int32 without bounds checkValues wrap silently (3B → -1.29B). Check against math.MaxInt32/math.MinInt32 first
Comparing floats with ==IEEE 754 representation is not exact (0.1+0.2 != 0.3). Use math.Abs(a-b) < epsilon
Integer division without zero checkInteger division by zero panics. Guard with if divisor == 0 before dividing
Returning internal slice/map referenceCallers can mutate your struct's internals through the shared backing array. Return a defensive copy
Multiple init() with ordering assumptionsinit() execution order across files is unspecified. → See samber/cc-skills-golang@golang-design-patterns — use explicit constructors
Blocking forever on nil channelNil channels block on both send and receive. Always initialize before use

Cross-References

  • → See samber/cc-skills-golang@golang-continuous-integration skill for automated AI-driven code review in CI using these guidelines

Thêm skills từ samber

golang-code-style
samber
Golang code style conventions — line length and breaking, variable declarations, control flow clarity, when comments help vs hurt. Use when writing or reviewing Go code, asking about style or clarity, or establishing project coding standards. Not for naming conventions (→ See `samber/cc-skills-golang@golang-naming` skill), linter configuration (→ See `samber/cc-skills-golang@golang-lint` skill), or doc comments (→ See `samber/cc-skills-golang@golang-documentation` skill).
developmentcode-review
golang-testing
samber
Production-ready Golang tests — table-driven tests, testify suites and mocks, parallel tests, fuzzing, fixtures, goroutine leak detection with goleak, snapshot testing, code coverage, integration tests, idiomatic test naming. Use when writing or reviewing Go tests, choosing a testing approach, setting up Go test CI, or debugging flaky/slow tests. For testify-specific APIs see `samber/cc-skills-golang@golang-stretchr-testify`; for measurement methodology see...
developmenttestingcode-review
golang-design-patterns
samber
Các mẫu thiết kế Golang theo phong cách bản địa — tùy chọn hàm, hàm khởi tạo, luồng lỗi và xếp tầng, quản lý tài nguyên và vòng đời, tắt máy an toàn, khả năng phục hồi, kiến trúc, tiêm phụ thuộc, xử lý dữ liệu, truyền phát, v.v. Áp dụng khi lựa chọn rõ ràng giữa các mẫu kiến trúc, triển khai tùy chọn hàm, thiết kế API hàm khởi tạo, thiết lập tắt máy an toàn, áp dụng các mẫu phục hồi, hoặc hỏi mẫu Go bản địa nào phù hợp với một vấn đề cụ thể.
developmentdesigncode-review
golang-error-handling
samber
Idiomatic Golang error handling — creation, wrapping with %w, errors.Is/As, errors.Join, custom error types, sentinel errors, panic/recover, the single handling rule, structured logging with slog, HTTP request logging middleware, and samber/oops for production errors. Built to make logs usable at scale with log aggregation 3rd-party tools. Apply when creating, wrapping, inspecting, or logging errors in Go code. For samber/oops specifics → See `samber/cc-skills-golang@golang-samber-oops`...
developmentcode-review
golang-performance
samber
Các mẫu và phương pháp tối ưu hiệu năng Golang - nếu X là điểm nghẽn, thì áp dụng Y. Bao gồm giảm cấp phát, hiệu quả CPU, bố trí bộ nhớ, tinh chỉnh GC, pooling, caching, và tối ưu đường dẫn nóng. Sử dụng khi profiling hoặc benchmark đã xác định được điểm nghẽn và bạn cần mẫu tối ưu phù hợp để khắc phục. Cũng sử dụng khi thực hiện đánh giá mã hiệu năng để đề xuất cải tiến hoặc benchmark có thể giúp xác định các cải thiện hiệu năng nhanh chóng. Không dành cho phương pháp đo lường (→...
developmentcode-review
golang-security
samber
Các phương pháp bảo mật tốt nhất và phòng ngừa lỗ hổng cho Golang. Bao gồm injection (SQL, lệnh, XSS), mật mã học, an toàn hệ thống tệp, bảo mật mạng, cookie, quản lý bí mật, an toàn bộ nhớ và ghi nhật ký. Áp dụng khi viết, xem xét hoặc kiểm tra mã Go về bảo mật, hoặc khi làm việc trên bất kỳ mã rủi ro nào liên quan đến mật mã, I/O, quản lý bí mật, xử lý đầu vào người dùng hoặc xác thực. Bao gồm cấu hình các công cụ bảo mật.
securitycode-reviewdevelopment
golang-database
samber
Hướng dẫn toàn diện về truy cập cơ sở dữ liệu Go — truy vấn tham số hóa, quét struct, cột NULL, giao dịch, mức cô lập, SELECT FOR UPDATE, connection pool, xử lý hàng loạt, truyền context và công cụ migration. Sử dụng khi viết, xem xét hoặc gỡ lỗi mã Golang tương tác với PostgreSQL, MariaDB, MySQL hoặc SQLite; để kiểm thử cơ sở dữ liệu; hoặc cho các câu hỏi về database/sql, sqlx hoặc pgx. KHÔNG tạo lược đồ cơ sở dữ liệu hoặc SQL migration.
developmentdatabase
golang-lint
samber
Các phương pháp linting tốt nhất và cấu hình golangci-lint cho các dự án Golang — chạy linters, cấu hình .golangci.yml, loại bỏ cảnh báo bằng chỉ thị nolint, diễn giải đầu ra lint, và lựa chọn linters. Sử dụng khi cấu hình golangci-lint, hỏi về cảnh báo lint hoặc loại bỏ nolint, thiết lập công cụ chất lượng mã, hoặc chọn linters. Cũng sử dụng khi người dùng đề cập đến golangci-lint, go vet, staticcheck, hoặc revive.
developmentcode-reviewtesting