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go语言接口之接口值举例详解

2024年07月05日 Golang 我要评论
概念上讲一个接口的值,接口值,由两个部分组成,一个具体的类型和那个类型的值。它们 被称为接口的动态类型和动态值。对于像go语言这种静态类型的语言,类型是编译期的概 念;因此一个类型不是一个值。在我们的

概念上讲一个接口的值,接口值,由两个部分组成,一个具体的类型和那个类型的值。它们 被称为接口的动态类型和动态值。对于像go语言这种静态类型的语言,类型是编译期的概 念;因此一个类型不是一个值。在我们的概念模型中,一些提供每个类型信息的值被称为类 型描述符,比如类型的名称和方法。在一个接口值中,类型部分代表与之相关类型的描述 符。

下面4个语句中,变量w得到了3个不同的值。(开始和最后的值是相同的)

var w io.writer
w = os.stdout
w = new(bytes.buffer)
w = nil

让我们进一步观察在每一个语句后的w变量的值和动态行为。第一个语句定义了变量w

var w io.writer

在go语言中,变量总是被一个定义明确的值初始化,即使接口类型也不例外。对于一个接口 的零值就是它的类型和值的部分都是nil。

一个接口值基于它的动态类型被描述为空或非空,所以这是一个空的接口值。你可以通过使 用w==nil或者w!=nil来判读接口值是否为空。调用一个空接口值上的任意方法都会产生panic:

w.write([]byte("hello")) // panic: nil pointer dereference

第二个语句将一个*os.file类型的值赋给变量w:

w = os.stdout

这个赋值过程调用了一个具体类型到接口类型的隐式转换,这和显式的使用 io.writer(os.stdout)是等价的。这类转换不管是显式的还是隐式的,都会刻画出操作到的类型 和值。这个接口值的动态类型被设为*os.stdout指针的类型描述符,它的动态值持有os.stdout的拷贝;这是一个代表处理标准输出的os.file类型变量的指针。

调用一个包含*os.file类型指针的接口值的write方法,使得(*os.file).write方法被调用。这个 调用输出“hello”。

w.write([]byte("hello")) // "hello"

通常在编译期,我们不知道接口值的动态类型是什么,所以一个接口上的调用必须使用动态 分配。因为不是直接进行调用,所以编译器必须把代码生成在类型描述符的方法write上,然 后间接调用那个地址。这个调用的接收者是一个接口动态值的拷贝,os.stdout。效果和下面 这个直接调用一样:

os.stdout.write([]byte("hello")) // "hello"

第三个语句给接口值赋了一个*bytes.buffer类型的值

w = new(bytes.buffer)

现在动态类型是*bytes.buffer并且动态值是一个指向新分配的缓冲区的指针

write方法的调用也使用了和之前一样的机制:

w.write([]byte("hello")) // writes "hello" to the bytes.buffers

这次类型描述符是*bytes.buffer,所以调用了(*bytes.buffer).write方法,并且接收者是该缓冲 区的地址。这个调用把字符串“hello”添加到缓冲区中。

最后,第四个语句将nil赋给了接口值:

w = nil

这个重置将它所有的部分都设为nil值,把变量w恢复到和它之前定义时相同的状态图,在第一张图中可以看到。

一个接口值可以持有任意大的动态值。例如,表示时间实例的time.time类型,这个类型有几 个对外不公开的字段。我们从它上面创建一个接口值。

var x interface{} = time.now()

结果可能和下图相似。从概念上讲,不论接口值多大,动态值总是可以容下它。(这只是一 个概念上的模型;具体的实现可能会非常不同)

接口值可以使用==和!=来进行比较。两个接口值相等仅当它们都是nil值或者它们的动态 类型相同并且动态值也根据这个动态类型的==操作相等。因为接口值是可比较的,所以它 们可以用在map的键或者作为switch语句的操作数。

然而,如果两个接口值的动态类型相同,但是这个动态类型是不可比较的(比如切片),将 它们进行比较就会失败并且panic:

var x interface{} = []int{1, 2, 3}
fmt.println(x == x) // panic: comparing uncomparable type []int

考虑到这点,接口类型是非常与众不同的。其它类型要么是安全的可比较类型(如基本类型 和指针)要么是完全不可比较的类型(如切片,映射类型,和函数),但是在比较接口值或 者包含了接口值的聚合类型时,我们必须要意识到潜在的panic。同样的风险也存在于使用接 口作为map的键或者switch的操作数。只能比较你非常确定它们的动态值是可比较类型的接口值。

当我们处理错误或者调试的过程中,得知接口值的动态类型是非常有帮助的。所以我们使用 fmt包的%t动作:

var w io.writer
fmt.printf("%t\n", w) // "<nil>"
w = os.stdout
fmt.printf("%t\n", w) // "*os.file"
w = new(bytes.buffer)
fmt.printf("%t\n", w) // "*bytes.buffer"

在fmt包内部,使用反射来获取接口动态类型的名称。我们会在第12章中学到反射相关的知 识。

总结 

到此这篇关于go语言接口之接口值的文章就介绍到这了,更多相关go语言接口值内容请搜索代码网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持代码网!

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