typora/note/Go/接口.md
2024-12-12 10:48:55 +08:00

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### 接口定义注意事项
- Go语言要求接口类型声明中的方法必须是具名的并且方法名字在这个接口类型的方法集合中是唯一的
- 即使嵌套接口出现交集,也要求交集的方法名,入参和返回值一样,否则编译器会报错
- 在 Go 接口类型的方法集合中放入首字母小写的非导出方法也是合法的
### 实现接口
- 如果一个类型 T 的方法集合是某接口类型 I 的方法集合的等价集合或超集,类型 T 实现了接口类型 I那么类型 T 的变量就可以作为合法的右值赋值给接口类型 I 的变量
- 任何类型都实现了空接口
### 接口的静态特性与动态特性
- 静态特性接口类型变量具有静态类型比如var err error中变量 err 的静态类型为 error
- 静态类型:接口类型变量在运行时还存储了右值的真实类型信息,这个右值的真实类型被称为接口类型变量的动态类型
```go
var err error
err = errors.New("error1")
fmt.Printf("%T\n", err) // *errors.errorString
```
### 动静特性优势
- 接口类型变量在程序运行时可以被赋值为不同的动态类型变量,每次赋值后,接口类型变量中存储的动态类型信息都会发生变化
- 鸭子类型 Duck Typing某一类型表现出的行为不是有基因决定的而是由类型所表现出的行为决定的
- Go 接口还可以保证“动态特性”使用时的安全性,编译阶段就可以发现接口类型赋值不正确的错误
```go
type QuackableAnimal interface {
Quack()
}
type Duck struct{}
func (Duck) Quack() {
println("duck quack!")
}
type Dog struct{}
func (Dog) Quack() {
println("dog quack!")
}
type Bird struct{}
func (Bird) Quack() {
println("bird quack!")
}
func AnimalQuackInForest(a QuackableAnimal) {
a.Quack()
}
func main() {
animals := []QuackableAnimal{new(Duck), new(Dog), new(Bird)}
for _, animal := range animals {
AnimalQuackInForest(animal)
}
}
```
### 接口变量的内部表示
```go
// $GOROOT/src/runtime/runtime2.go
type iface struct {
tab *itab
data unsafe.Pointer
}
type eface struct {
_type *_type
data unsafe.Pointer
}
```
- eface 用于表示没有方法的空接口empty interface类型变量也就是 interface{}类型的变量
- iface 用于表示其余拥有方法的接口 interface 类型变量
- 第二个指针字段的功能相同,都是指向当前赋值给该接口类型变量的动态类型变量的值
- _type 指向赋值给这个接口的变量的动态类型信息
```go
// $GOROOT/src/runtime/type.go
type _type struct {
size uintptr
ptrdata uintptr // size of memory prefix holding all pointers
hash uint32
tflag tflag
align uint8
fieldAlign uint8
kind uint8
// function for comparing objects of this type
// (ptr to object A, ptr to object B) -> ==?
equal func(unsafe.Pointer, unsafe.Pointer) bool
// gcdata stores the GC type data for the garbage collector.
// If the KindGCProg bit is set in kind, gcdata is a GC program.
// Otherwise it is a ptrmask bitmap. See mbitmap.go for details.
gcdata *byte
str nameOff
ptrToThis typeOff
}
```
- iface 除了要存储动态类型信息之外,还要存储接口本身的信息(接口的类型信息、方法列表信息等)以及动态类型所实现的方法的信息,因此 iface 的第一个字段指向一个itab类型结构
```go
// $GOROOT/src/runtime/runtime2.go
type itab struct {
inter *interfacetype // 接口类型自身的信息
_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. 字段fun则是动态类型已实现的接口方法的调用地址数组。
}
// $GOROOT/src/runtime/type.go
type interfacetype struct {
typ _type
pkgpath name
mhdr []imethod
}
```
### 接口相等判断
- 接口存储的动态数据类型一样
- 空接口使用_type
- 非空接口使用tab._type
- 接口存储的data指向的数据一样
- 对于空接口类型变量,只有 _type 和 data 所指数据内容一致的情况下,两个空接口类型变量之间才能划等号
- Go 在创建 eface 时一般会为 data 重新分配新内存空间,将动态类型变量的值复制到这块内存空间,并将 data 指针指向这块内存空间,多数情况下看到的 data 指针值都是不同的