参考资料
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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{}
。
从源码层面看一下:
1type iface struct {
2 tab *itab
3 data unsafe.Pointer
4}
5
6type itab struct {
7 inter *interfacetype
8 _type *_type
9 link *itab
10 hash uint32 // copy of _type.hash. Used for type switches.
11 bad bool // type does not implement interface
12 inhash bool // has this itab been added to hash?
13 unused [2]byte
14 fun [1]uintptr // variable sized
15}
iface
内部维护两个指针,tab
指向一个 itab
实体, 它表示接口的类型以及赋给这个接口的实体类型。data
则指向接口具体的值,一般而言是一个指向堆内存的指针。
再来仔细看一下 itab
结构体:_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。
这里只会列出实体类型和接口相关的方法,实体类型的其他方法并不会出现在这里。如果你学过 C++ 的话,这里可以类比虚函数的概念。
另外,你可能会觉得奇怪,为什么 fun
数组的大小为 1,要是接口定义了多个方法可怎么办?实际上,这里存储的是第一个方法的函数指针,如果有更多的方法,在它之后的内存空间里继续存储。从汇编角度来看,通过增加地址就能获取到这些函数指针,没什么影响。顺便提一句,这些方法是按照函数名称的字典序进行排列的。
再看一下 interfacetype
类型,它描述的是接口的类型:
1type interfacetype struct {
2 typ _type
3 pkgpath name
4 mhdr []imethod
5}
可以看到,它包装了 _type
类型,_type
实际上是描述 Go 语言中各种数据类型的结构体。我们注意到,这里还包含一个 mhdr
字段,表示接口所定义的函数列表, pkgpath
记录定义了接口的包名。
这里通过一张图来看下 iface
结构体的全貌:
接着来看一下 eface
的源码:
1type eface struct {
2 _type *_type
3 data unsafe.Pointer
4}
相比 iface
,eface
就比较简单了。只维护了一个 _type
字段,表示空接口所承载的具体的实体类型。data
描述了具体的值。
我们来看个例子:
1package main
2
3import "fmt"
4
5func main() {
6 x := 200
7 var any interface{} = x
8 fmt.Println(any)
9
10 g := Gopher{"Go"}
11 var c coder = g
12 fmt.Println(c)
13}
14
15type coder interface {
16 code()
17 debug()
18}
19
20type Gopher struct {
21 language string
22}
23
24func (p Gopher) code() {
25 fmt.Printf("I am coding %s language\n", p.language)
26}
27
28func (p Gopher) debug() {
29 fmt.Printf("I am debuging %s language\n", p.language)
30}
执行命令,打印出汇编语言:
1go tool compile -S ./src/main.go
可以看到,main 函数里调用了两个函数:
1func convT2E64(t *_type, elem unsafe.Pointer) (e eface)
2func convT2I(tab *itab, elem unsafe.Pointer) (i iface)
上面两个函数的参数和 iface
及 eface
结构体的字段是可以联系起来的:两个函数都是将参数组装
一下,形成最终的接口。
作为补充,我们最后再来看下 _type
结构体:
1type _type struct {
2 // 类型大小
3 size uintptr
4 ptrdata uintptr
5 // 类型的 hash 值
6 hash uint32
7 // 类型的 flag,和反射相关
8 tflag tflag
9 // 内存对齐相关
10 align uint8
11 fieldalign uint8
12 // 类型的编号,有bool, slice, struct 等等等等
13 kind uint8
14 alg *typeAlg
15 // gc 相关
16 gcdata *byte
17 str nameOff
18 ptrToThis typeOff
19}
Go 语言各种数据类型都是在 _type
字段的基础上,增加一些额外的字段来进行管理的:
1type arraytype struct {
2 typ _type
3 elem *_type
4 slice *_type
5 len uintptr
6}
7
8type chantype struct {
9 typ _type
10 elem *_type
11 dir uintptr
12}
13
14type slicetype struct {
15 typ _type
16 elem *_type
17}
18
19type structtype struct {
20 typ _type
21 pkgPath name
22 fields []structfield
23}
这些数据类型的结构体定义,是反射实现的基础。
参考资料
【有汇编分析,不错】http://legendtkl.com/2017/07/01/golang-interface-implement/
【interface 源码解读 很不错 包含反射】http://wudaijun.com/2018/01/go-interface-implement/