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深入了解Golang?interface{}的底層原理實(shí)現(xiàn)

更新時(shí)間：2022年10月24日 08:20:31 作者：1個(gè)俗人

在?Go?語言沒有泛型之前，接口可以作為一種替代實(shí)現(xiàn)，也就是萬物皆為的?interface。那到底?interface?是怎么設(shè)計(jì)的底層結(jié)構(gòu)呢？下面咱們透過底層分別看一下這兩種類型的接口原理。感興趣的小伙伴們可以參考借鑒，希望對(duì)大家能有所幫助

前言

在 Go 語言沒有泛型之前，接口可以作為一種替代實(shí)現(xiàn)，也就是萬物皆為的 interface。那到底 interface 是怎么設(shè)計(jì)的底層結(jié)構(gòu)呢？下面咱們透過底層分別看一下這兩種類型的接口原理。感興趣的小伙伴們可以參考借鑒，希望對(duì)大家能有所幫助。

interface數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

golang中的接口分為帶方法的接口和空接口。帶方法的接口在底層用iface表示，空接口的底層則是eface表示。下面咱們透過底層分別看一下這兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

iface

iface表示的是包含方法的interface；例如：

type Test interface{
    test()
}

底層源代碼是：

//runtime/runtime2.go

//非空接口
type iface struct {
	tab  *itab
	data unsafe.Pointer //data是指向真實(shí)數(shù)據(jù)的指針
}
type itab struct {
	inter  *interfacetype //描述接口自己的類型
	_type  *_type         //接口內(nèi)部存儲(chǔ)的具體數(shù)據(jù)的真實(shí)類型
	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 // fun是指向方法集的指針。它用于動(dòng)態(tài)調(diào)度。
}

//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
	alg        *typeAlg
	// 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
}

和eface相同的是都有指向具體數(shù)據(jù)的指針data字段。不同的是_type變成了tab。

hash 是對(duì) _type.hash 的拷貝，當(dāng)我們想將 interface 類型轉(zhuǎn)換成具體類型時(shí)，可以使用該字段快速判斷目標(biāo)類型和具體類型 runtime._type 是否一致；
fun 是一個(gè)動(dòng)態(tài)大小的數(shù)組，它是一個(gè)用于動(dòng)態(tài)派發(fā)的虛函數(shù)表，存儲(chǔ)了一組函數(shù)指針。雖然該變量被聲明成大小固定的數(shù)組，但是在使用時(shí)會(huì)通過原始指針獲取其中的數(shù)據(jù)；

eface

eface顧名思義 empty interface，代表的是不包含方法的interface,例如：

type Test interface {}

因?yàn)榭战涌诓话魏畏椒?，所以它的結(jié)構(gòu)也很簡單,底層源代碼是：

//空接口
type eface struct {
	_type *_type         //接口內(nèi)部存儲(chǔ)的具體數(shù)據(jù)的真實(shí)類型
	data  unsafe.Pointer //data是指向真實(shí)數(shù)據(jù)的指針
}

//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
	alg        *typeAlg
	// 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
}

eface 結(jié)構(gòu)體主要包含兩個(gè)字段，共16字節(jié)。

_type：這個(gè)是運(yùn)行時(shí) runtime._type 指針類型，表示數(shù)據(jù)類型
data: 表示的數(shù)據(jù)指針

總結(jié)

Go語言底層對(duì)非空interface和空interface實(shí)現(xiàn)上做了區(qū)分?？?code>interface的底層結(jié)構(gòu)是eface結(jié)構(gòu)。它與iface的區(qū)別在于，它擁有的不再是 *itab類型數(shù)據(jù)，而是 _type 類型的數(shù)據(jù)。是因?yàn)椋?code>eface面向的是空的interface數(shù)據(jù)，既然是空的interface，那么只需要用 *_type 代表類型，data字段指向具體數(shù)據(jù)即可。這里的 *_type 是此interface代表的數(shù)據(jù)的類型。

到此這篇關(guān)于深入了解Golang interface{}的底層原理實(shí)現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Golang interface{}內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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