Go语言接口内部布局和方法集详解

语言: CN / TW / HK

1. 接口值内部布局

如果用户定义的类型实现了某个接口类型声明的一组方法,那么这个用户定义的类型的值就可以赋给这个接口类型的值。这个赋值会把用户定义的类型的值存入接口类型的值。赋值完成后得到的值称为接口值。接口值是一个两个字长度的数据结构,第一个字包含一个指向内部表的指针。这个内部表叫作iTable,包含了所存储的值的类型信息和与这个值相关联的一组方法(也就是方法集)。第二个字是一个指向所存储值的指针。下图展示实体值赋值后接口值的内部布局:

实体值赋值后接口值的内部布局图

如果是一个指针赋值给接口的情况,类型信息会存储一个指向保存的类型的指针,而接口值第二个字依旧保存指向实体值的指针。如下图:

实体指针赋值后接口值的内部布局图

2. 方法集

方法集定义了接口的接受规则。方法集中定义了一组关联到给定类型的值或者指针的方法。定义方法时使用的接收者的类型决定了这个方法是关联到值,还是关联到指针,还是两个都关联。先看下Go语言规范里定义的方法集的规则:

Values Methods Receivers
T (t T)
*T (t T) and (t *T)

Go语言对该规范的描述中说道,T类型的值的方法集只包含值接收者声明的方法(因为有些值的地址获取不到),而指向T类型的指针的方法集既包含值接收者声明的方法,也包含指针接收者声明的方法。听起来会有些绕,难以理解。如果我们从参数传递的角度是理解这句话获取更好理解:T类型的值只能传递给值接收者声明的方法,指向T类型的指针既能传递给值接收者声明的方法,也能传递给指针接收者声明的方法。

如果从接收者类型的视角来看方法集,就会比较好理解:

Methods Receivers Values
(t T) T and *T
(t *T) *T

从接收者的视角来看的话,值接收者声明的方法能接受值类型和指针类型的参数,指针接收者声明的方法只能接受指针类型的参数。

3. 代码示例

3.1 如果接收者是值类型,用值调用和用指向值的指针调用都没有问题

package main

import (
    "fmt"
)

type notifier interface {
    notify()
}

type user struct {
    name  string
    email string
}

func (u user) notify() {
    fmt.Printf("sending user email to %s<%s>\n", u.name, u.email)
}

func sendNotification(n notifier) {
    n.notify()
}

func main() {
    u := user{name: "lisa",
        email: "test@qq.com",
    }

    sendNotification(u)
    sendNotification(&u)
}

3.2 如果接收者是指针类型,只能用指向值的指针来调用

package main

import (
    "fmt"
)

type notifier interface {
    notify()
}

type user struct {
    name  string
    email string
}

func (u *user) notify() {
    fmt.Printf("sending user email to %s<%s>\n", u.name, u.email)
}

func sendNotification(n notifier) {
    n.notify()
}

func main() {
    u := user{name: "lisa",
        email: "test@qq.com",
    }

    // 这行代码会报如下错误:
    // .\learn.go:29:18: cannot use u (type user) as type notifier in argument to sendNotification:
    //         user does not implement notifier (notify method has pointer receiver)
    // sendNotification(u)

    sendNotification(&u)
}

4. 参考书籍:

  1. 《Go语言实战》

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