GO系列(2)-interface特性

一. interface与struct的调用区别

struct特性：

说明struct，在调用方法的时候，值类型既可以调用值接收者的方法，也可以调用指针接收者的方法；指针类型既可以调用指针接收者的方法，也可以调用值接收者的方法

interface不行，必须严格按照特性，比如

例子一. 不管方法的接收者是什么类型，该类型的值和指针都可以调用，不必严格符合接收者的类型。

package main

import "fmt"

type Person struct {
    age int
}

func (p Person) howOld() int {
    return p.age
}

func (p *Person) growUp() {
    p.age += 1
}

func main() {
    // qcrao 是值类型
    qcrao := Person{age: 18}

    // 值类型 调用接收者也是值类型的方法
    fmt.Println(qcrao.howOld())

    // 值类型 调用接收者是指针类型的方法
    qcrao.growUp()
    fmt.Println(qcrao.howOld())

    // ----------------------

    // stefno 是指针类型
    stefno := &Person{age: 100}

    // 指针类型 调用接收者是值类型的方法
    fmt.Println(stefno.howOld())

    // 指针类型 调用接收者也是指针类型的方法
    stefno.growUp()
    fmt.Println(stefno.howOld())
}

输出结果：

18
19
100
101

|- |值接收者 |指针接收者 |

|:--|

|值类型调用者 |方法会使用调用者的一个副本，类似于“传值” |使用值的引用来调用方法，上例中，qcrao.growUp() 实际上是 (&qcrao).growUp() |

|指针类型调用者 |指针被解引用为值，上例中，stefno.howOld() 实际上是 (*stefno).howOld() |实际上也是“传值”，方法里的操作会影响到调用者，类似于指针传参，拷贝了一份指针 |

例子二. 如果实现了接收者是值类型的方法，会隐含地也实现了接收者是指针类型的方法

当实现了一个接收者是指针类型的方法，如果此时自动生成一个接收者是值类型的方法，原本期望对接收者的改变（通过指针实现），现在无法实现，因为值类型会产生一个拷贝，不会真正影响调用者

通俗的话理解：

在下面的例子中func (p *Gopher) debug()这种实现有了之后，不会自动生成func (p Gopher) debug()，但是如果实现了func (p Gopher) code()，会隐式实现func (p *Gopher) code(), 因为自动生成的话会影响调用者。

package main

import "fmt"

type coder interface {
    code()
    debug()
}

type Gopher struct {
    language string
}

func (p Gopher) code() {
    fmt.Printf("I am coding %s language\n", p.language)
}

func (p *Gopher) debug() {
    fmt.Printf("I am debuging %s language pointer\n", p.language)
}

func main() {
    var c coder = &Gopher{"Go"}
    c.code()
    c.debug()

    var gopher Gopher = Gopher{"Go"}
    gopher.code()
    /*下面两者等同*/
    (&gopher).debug()
    gopher.debug()
}

注意23行，如果不写&，那么会出现错误

image.png

二. iface 和 eface

1. 两者区别是什么

iface 和 eface 都是 Go 中描述接口的底层结构体，区别在于 iface 描述的接口包含方法，而 eface 则是不包含任何方法的空接口：interface{}

查看源码文件

/usr/local/Cellar/go@1.17/1.17.10/libexec/src/runtime/runtime2.go

type iface struct {
   tab  *itab
   data unsafe.Pointer
}

type eface struct {
   _type *_type
   data  unsafe.Pointer
}

其中iface中的itab是指向

type itab struct {
    inter *interfacetype
    _type *_type
    hash  uint32 // copy of _type.hash. Used for type switches.
    _     [4]byte
    fun   [1]uintptr // variable sized. fun[0]==0 means _type does not implement inter.
}

_type 字段描述了实体的类型，包括内存对齐方式，大小等；

inter 字段则描述了接口的类型。

fun 字段放置和接口方法对应的具体数据类型的方法地址，实现接口调用方法的动态分派，一般在每次给接口赋值发生转换时会更新此表，或者直接拿缓存的 itab。

image.png

2. 查看汇编代码

go tool compile -S test03.go

image.png

三. 接口判空以及打印

1. 接口值的零值是指动态类型和动态值都为 nil。当仅且当这两部分的值都为 nil 的情况下，这个接口值就才会被认为 接口值 == nil

package main

import "fmt"

type Coder interface {
   code()
}

type Gopher struct {
   name string
}

func (g Gopher) code() {
   fmt.Printf("%s is coding\n", g.name)
}

func main() {
   var c Coder
   fmt.Println(c == nil)
   fmt.Printf("c: %T, %v\n", c, c)
   var g *Gopher
   fmt.Println(g == nil)
   fmt.Printf("g: %T, %v\n", g, g)

   fmt.Println("====================")

   /*接口值的零值是指动态类型和动态值都为 nil。当仅且当这两部分的值都为 nil 的情况下，这个接口值就才会被认为 接口值 == nil*/
   c = g
   fmt.Println(c == nil)
   fmt.Printf("c: %T, %v\n", c, c)
}

输出结果

true
c: <nil>, <nil>
true
g: *main.Gopher, <nil>
====================
false
c: *main.Gopher, <nil>

2. 结构题隐式转换的判断

package main

import "fmt"

type MyError struct {}

func (i MyError) Error() string {
    return "MyError"
}

func main() {
    err := Process()
    fmt.Println(err)

    fmt.Println(err == nil)
}

func Process() error {
    var err *MyError = nil
    return err
}

打印结果

<nil>
false

3. 如何打印出接口的动态类型和值？

package main

import (
   "fmt"
   "unsafe"
)

type iface struct {
   itab, data uintptr
}

func main() {
   var a interface{} = nil

   var b interface{} = (*int)(nil)

   x := 5
   var c interface{} = (*int)(&x)

   ia := *(*iface)(unsafe.Pointer(&a))
   ib := *(*iface)(unsafe.Pointer(&b))
   ic := *(*iface)(unsafe.Pointer(&c))

   fmt.Println(ia, ib, ic)

   fmt.Println(*(*int)(unsafe.Pointer(ic.data)))
}

输出结果

{0 0} {17361600 0} {17361600 824634322600}
5

4. 内置方法结构体的隐式调用转换会失效！

package main

import "fmt"

type Student struct {
   Name string
   Age int
}

func (s *Student) String() string {
   return fmt.Sprintf("[Name: %s], [Age: %d]", s.Name, s.Age)
}

func (p *Student) debug() {
   fmt.Printf("I am debuging language pointer\n")
}

func main() {
   var s Student = Student{
      Name: "qcrao",
      Age: 18,
   }
   s.debug()
   fmt.Println(s)
}

这里我们看到，String()没有被调用到.对于内置类型，函数内部会用穷举法，得出它的真实类型，然后转换为字符串打印。而对于自定义类型，首先确定该类型是否实现了 String() 方法，如果实现了，则直接打印输出 String() 方法的结果；否则，会通过反射来遍历对象的成员进行打印。

输出结果

I am debuging language pointer
{qcrao 18}

参考文档

1. 两万字深入解密 Go 语言接口的那些事儿 | 技术头条

原文地址：https://cloud.tencent.com/developer/article/2137435