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GoLang中的iface?和?eface?的區(qū)別解析

更新時(shí)間：2022年09月30日 14:28:53 作者：~龐貝

iface 和 eface 都是 Go 中描述接口的底層結(jié)構(gòu)體，區(qū)別在于 iface 描述的接口包含方法，而 eface 則是不包含任何方法的空接口：interface{}，這篇文章主要介紹了GoLang之iface?和?eface?的區(qū)別,需要的朋友可以參考下

GoLang之iface 和 eface 的區(qū)別是什么？

iface 和 eface 都是 Go 中描述接口的底層結(jié)構(gòu)體，區(qū)別在于 iface 描述的接口包含方法，而 eface 則是不包含任何方法的空接口：interface{}。

從源碼層面看一下：

type iface struct {
	tab  *itab
	data unsafe.Pointer
}

type itab struct {
	inter  *interfacetype
	_type  *_type
	link   *itab
	hash   uint32 // copy of _type.hash. Used for type switches.
	bad    bool   // type does not implement interface
	inhash bool   // has this itab been added to hash?
	unused [2]byte
	fun    [1]uintptr // variable sized
}

iface 內(nèi)部維護(hù)兩個(gè)指針，tab 指向一個(gè) itab 實(shí)體，它表示接口的類型以及賦給這個(gè)接口的實(shí)體類型。data 則指向接口具體的值，一般而言是一個(gè)指向堆內(nèi)存的指針。

再來仔細(xì)看一下 itab 結(jié)構(gòu)體：_type 字段描述了實(shí)體的類型，包括內(nèi)存對齊方式，大小等；inter 字段則描述了接口的類型。fun 字段放置和接口方法對應(yīng)的具體數(shù)據(jù)類型的方法地址，實(shí)現(xiàn)接口調(diào)用方法的動態(tài)分派，一般在每次給接口賦值發(fā)生轉(zhuǎn)換時(shí)會更新此表，或者直接拿緩存的 itab。

這里只會列出實(shí)體類型和接口相關(guān)的方法，實(shí)體類型的其他方法并不會出現(xiàn)在這里。如果你學(xué)過 C++ 的話，這里可以類比虛函數(shù)的概念。

另外，你可能會覺得奇怪，為什么 fun 數(shù)組的大小為 1，要是接口定義了多個(gè)方法可怎么辦？實(shí)際上，這里存儲的是第一個(gè)方法的函數(shù)指針，如果有更多的方法，在它之后的內(nèi)存空間里繼續(xù)存儲。從匯編角度來看，通過增加地址就能獲取到這些函數(shù)指針，沒什么影響。順便提一句，這些方法是按照函數(shù)名稱的字典序進(jìn)行排列的。

再看一下 interfacetype 類型，它描述的是接口的類型：

type interfacetype struct {
	typ     _type
	pkgpath name
	mhdr    []imethod
}

可以看到，它包裝了 _type 類型，_type 實(shí)際上是描述 Go 語言中各種數(shù)據(jù)類型的結(jié)構(gòu)體。我們注意到，這里還包含一個(gè) mhdr 字段，表示接口所定義的函數(shù)列表， pkgpath 記錄定義了接口的包名。

這里通過一張圖來看下 iface 結(jié)構(gòu)體的全貌：

iface 結(jié)構(gòu)體全景

接著來看一下 eface 的源碼：

type eface struct {
    _type *_type
    data  unsafe.Pointer
}

相比 iface，eface 就比較簡單了。只維護(hù)了一個(gè) _type 字段，表示空接口所承載的具體的實(shí)體類型。data 描述了具體的值。

eface 結(jié)構(gòu)體全景

我們來看個(gè)例子：

package main

import "fmt"

func main() {
	x := 200
	var any interface{} = x
	fmt.Println(any)

	g := Gopher{"Go"}
	var c coder = g
	fmt.Println(c)
}

type coder interface {
	code()
	debug()
}

type Gopher struct {
	language string
}

func (p Gopher) code() {
	fmt.Printf("I am coding %s language\n", p.language)
}

func (p Gopher) debug() {
	fmt.Printf("I am debuging %s language\n", p.language)
}

執(zhí)行命令，打印出匯編語言：

go tool compile -S ./src/main.go

可以看到，main 函數(shù)里調(diào)用了兩個(gè)函數(shù)：

func convT2E64(t *_type, elem unsafe.Pointer) (e eface)
func convT2I(tab *itab, elem unsafe.Pointer) (i iface)

上面兩個(gè)函數(shù)的參數(shù)和 iface 及 eface 結(jié)構(gòu)體的字段是可以聯(lián)系起來的：兩個(gè)函數(shù)都是將參數(shù)組裝一下，形成最終的接口。

作為補(bǔ)充，我們最后再來看下 _type 結(jié)構(gòu)體：

type _type struct {
    // 類型大小
	size       uintptr
    ptrdata    uintptr
    // 類型的 hash 值
    hash       uint32
    // 類型的 flag，和反射相關(guān)
    tflag      tflag
    // 內(nèi)存對齊相關(guān)
    align      uint8
    fieldalign uint8
    // 類型的編號，有bool, slice, struct 等等等等
	kind       uint8
	alg        *typeAlg
	// gc 相關(guān)
	gcdata    *byte
	str       nameOff
	ptrToThis typeOff
}

Go 語言各種數(shù)據(jù)類型都是在 _type 字段的基礎(chǔ)上，增加一些額外的字段來進(jìn)行管理的：

type arraytype struct {
	typ   _type
	elem  *_type
	slice *_type
	len   uintptr
}

type chantype struct {
	typ  _type
	elem *_type
	dir  uintptr
}

type slicetype struct {
	typ  _type
	elem *_type
}

type structtype struct {
	typ     _type
	pkgPath name
	fields  []structfield
}