Go 边看边练 -《Go 学习笔记》系列(十二)

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6.1 接口定义

接口是一个或多个方法签名的集合,任何类型的方法集中只要拥有与之对应的全部方法,就表示它 "实现" 了该接口,无须在该类型上显式添加接口声明。

所谓对应方法,是指有相同名称、参数列表 (不包括参数名) 以及返回值。当然,该类型还可以有其他方法。

  • 接口命名习惯以 er 结尾,结构体。
  • 接口只有方法签名,没有实现。
  • 接口没有数据字段。
  • 可在接口中嵌入其他接口。
  • 类型可实现多个接口。

空接口 interface{} 没有任何方法签名,也就意味着任何类型都实现了空接口。其作用类似面向对象语言中的根对象 Object

func Print(v interface{}) {
	fmt.Printf("%T: %v\n", v, v)
}

func main() {
	Print(1)
	Print("Hello, World!")
}

输出:

int: 1
string: Hello, World!

匿名接口可用作变量类型,或结构成员。

6.2 执行机制

接口对象由接口表 (interface table) 指针和数据指针组成。

runtime.h

struct Iface
{
	Itab* tab;
	void* data;
};

struct Itab
{
	InterfaceType* inter;
	Type* type;
	void (*fun[])(void);
};

接口表存储元数据信息,包括接口类型、动态类型,以及实现接口的方法指针。无论是反射还是通过接口调用方法,都会用到这些信息。

数据指针持有的是目标对象的只读复制品,复制完整对象或指针。

接口转型返回临时对象,只有使用指针才能修改其状态。

只有 tabdata 都为 nil 时,接口才等于 nil

var a interface{} = nil // tab = nil, data = nil
var b interface{} = (*int)(nil) // tab 包含 *int 类型信息, data = nil

type iface struct {
	itab, data uintptr
}

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

fmt.Println(a == nil, ia)
fmt.Println(b == nil, ib, reflect.ValueOf(b).IsNil())

输出:

true {0 0}
false {505728 0} true

6.3 接口转换

利用类型推断,可判断接口对象是否某个具体的接口或类型。

type User struct {
	id int
	name string
}

func (self *User) String() string {
	return fmt.Sprintf("%d, %s", self.id, self.name)
}

func main() {
	var o interface{} = &User{1, "Tom"}
	
    if i, ok := o.(fmt.Stringer); ok { // ok-idiom
		fmt.Println(i)
	}

	u := o.(*User)
	// u := o.(User) // panic: interface is *main.User, not main.User
	fmt.Println(u)
}

还可用 switch 做批量类型判断,不支持 fallthrough

func main() {
    var o interface{} = &User{1, "Tom"}
    
    switch v := o.(type) {
    case nil: // o == nil
    	fmt.Println("nil")
    case fmt.Stringer: // interface
    	fmt.Println(v)
    case func() string: // func
    	fmt.Println(v())
    case *User: // *struct
    	fmt.Printf("%d, %s\n", v.id, v.name)
    default:
    	fmt.Println("unknown")
    }
}

超集接口对象可转换为子集接口,反之出错。

type Stringer interface {
	String() string
}

type Printer interface {
	String() string
	Print()
}

type User struct {
	id int
	name string
}

func (self *User) String() string {
	return fmt.Sprintf("%d, %v", self.id, self.name)
}

func (self *User) Print() {
	fmt.Println(self.String())
}

func main() {
	var o Printer = &User{1, "Tom"}
	var s Stringer = o
	fmt.Println(s.String())
}

6.4 接口技巧

让编译器检查,以确保某个类型实现接口。

var _ fmt.Stringer = (*Data)(nil)

某些时候,让函数直接 "实现" 接口能省不少事。

type Tester interface {
	Do()
}

type FuncDo func()
func (self FuncDo) Do() { self() }

func main() {
	var t Tester = FuncDo(func() { println("Hello, World!") })
	t.Do()
}

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