Go?不支持?[]T轉(zhuǎn)換為[]interface類型詳解
正文
在 Go 中，如果 interface{} 作為函數(shù)參數(shù)的話，是可以傳任意參數(shù)的，然后通過類型斷言來轉(zhuǎn)換。
舉個(gè)例子：
package main
import "fmt"
func foo(v interface{}) {
if v1, ok1 := v.(string); ok1 {
fmt.Println(v1)
} else if v2, ok2 := v.(int); ok2 {
fmt.Println(v2)
}
}
func main() {
foo(233)
foo("666")
}
不管是傳 int 還是 string，最終都能輸出正確結(jié)果。
那么，既然是這樣的話，我就有一個(gè)疑問了，拿出我舉一反三的能力。是否可以將 []T 轉(zhuǎn)換為 []interface 呢？
比如下面這段代碼：
func foo([]interface{}) { /* do something */ }
func main() {
var a []string = []string{"hello", "world"}
foo(a)
}
很遺憾，這段代碼是不能編譯通過的，如果想直接通過 b := []interface{}(a) 的方式來轉(zhuǎn)換，還是會(huì)報(bào)錯(cuò)：
cannot use a (type []string) as type []interface {} in function argument
正確的轉(zhuǎn)換方式需要這樣寫：
b := make([]interface{}, len(a), len(a))
for i := range a {
b[i] = a[i]
}
本來一行代碼就能搞定的事情，卻非要讓人寫四行，是不是感覺很麻煩？那為什么 Go 不支持呢？我們接著往下看。
官方解釋
這個(gè)問題在官方 Wiki 中是有回答的，我復(fù)制出來放在下面：
The first is that a variable with type []interface{} is not an interface! It is a slice whose element type happens to be interface{}. But even given this, one might say that the meaning is clear. Well, is it? A variable with type []interface{} has a specific memory layout, known at compile time. Each interface{} takes up two words (one word for the type of what is contained, the other word for either the contained data or a pointer to it). As a consequence, a slice with length N and with type []interface{} is backed by a chunk of data that is N*2 words long. This is different than the chunk of data backing a slice with type []MyType and the same length. Its chunk of data will be N*sizeof(MyType) words long. The result is that you cannot quickly assign something of type []MyType to something of type []interface{}; the data behind them just look different.
大概意思就是說，主要有兩方面原因：
[]interface{}類型并不是interface，它是一個(gè)切片，只不過碰巧它的元素是interface；[]interface{}是有特殊內(nèi)存布局的，跟interface不一樣。
下面就來詳細(xì)說說，是怎么個(gè)不一樣。
內(nèi)存布局
首先來看看 slice 在內(nèi)存中是如何存儲(chǔ)的。在源碼中，它是這樣定義的：
// src/runtime/slice.go
type slice struct {
array unsafe.Pointer
len int
cap int
}
array是指向底層數(shù)組的指針；len是切片的長度；cap是切片的容量，也就是array數(shù)組的大小。
舉個(gè)例子，創(chuàng)建如下一個(gè)切片：
is := []int64{0x55, 0x22, 0xab, 0x9}
那么它的布局如下圖所示：
假設(shè)程序運(yùn)行在 64 位的機(jī)器上，那么每個(gè)「正方形」所占空間是 8 bytes。上圖中的 ptr 所指向的底層數(shù)組占用空間就是 4 個(gè)「正方形」，也就是 32 bytes。
接下來再看看 []interface{} 在內(nèi)存中是什么樣的。
回答這個(gè)問題之前先看一下 interface{} 的結(jié)構(gòu)，Go 中的接口類型分成兩類：
iface表示包含方法的接口；eface表示不包含方法的空接口。
源碼中的定義分別如下：
type iface struct {
tab *itab
data unsafe.Pointer
}
type eface struct {
_type *_type
data unsafe.Pointer
}
具體細(xì)節(jié)我們不去深究，但可以明確的是，每個(gè) interface{} 包含兩個(gè)指針， 會(huì)占據(jù)兩個(gè)「正方形」。第一個(gè)指針指向 itab 或者 _type；第二個(gè)指針指向?qū)嶋H的數(shù)據(jù)。
所以它在內(nèi)存中的布局如下圖所示：
因此，不能直接將 []int64 直接傳給 []interface{}。
程序運(yùn)行中的內(nèi)存布局
接下來換一個(gè)更形象的方式，從程序?qū)嶋H運(yùn)行過程中，看看內(nèi)存的分布是怎么樣的？
看下面這樣一段代碼：
package main
var sum int64
func addUpDirect(s []int64) {
for i := 0; i < len(s); i++ {
sum += s[i]
}
}
func addUpViaInterface(s []interface{}) {
for i := 0; i < len(s); i++ {
sum += s[i].(int64)
}
}
func main() {
is := []int64{0x55, 0x22, 0xab, 0x9}
addUpDirect(is)
iis := make([]interface{}, len(is))
for i := 0; i < len(is); i++ {
iis[i] = is[i]
}
addUpViaInterface(iis)
}
我們使用 Delve 來進(jìn)行調(diào)試，可以點(diǎn)擊這里進(jìn)行安裝。
dlv debug slice-layout.go
Type 'help' for list of commands.
(dlv) break slice-layout.go:27
Breakpoint 1 set at 0x105a3fe for main.main() ./slice-layout.go:27
(dlv) c
> main.main() ./slice-layout.go:27 (hits goroutine(1):1 total:1) (PC: 0x105a3fe)
22: iis := make([]interface{}, len(is))
23: for i := 0; i < len(is); i++ {
24: iis[i] = is[i]
25: }
26:
=> 27: addUpViaInterface(iis)
28: }
打印 is 的地址：
(dlv) p &is (*[]int64)(0xc00003a740)
接下來看看 slice 在內(nèi)存中都包含了哪些內(nèi)容：
(dlv) x -fmt hex -len 32 0xc00003a740 0xc00003a740: 0x10 0xa7 0x03 0x00 0xc0 0x00 0x00 0x00 0xc00003a748: 0x04 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0xc00003a750: 0x04 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0xc00003a758: 0x00 0x00 0x09 0x00 0xc0 0x00 0x00 0x00
每行有 8 個(gè)字節(jié)，也就是上文說的一個(gè)「正方形」。第一行是指向數(shù)據(jù)的地址；第二行是 4，表示切片長度；第三行也是 4，表示切片容量。
再來看看指向的數(shù)據(jù)到底是怎么存的：
(dlv) x -fmt hex -len 32 0xc00003a710 0xc00003a710: 0x55 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0xc00003a718: 0x22 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0xc00003a720: 0xab 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0xc00003a728: 0x09 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00
這就是一片連續(xù)的存儲(chǔ)空間，保存著實(shí)際數(shù)據(jù)。
接下來用同樣的方式，再來看看 iis 的內(nèi)存布局。
(dlv) p &iis
(*[]interface {})(0xc00003a758)
(dlv) x -fmt hex -len 32 0xc00003a758
0xc00003a758: 0x00 0x00 0x09 0x00 0xc0 0x00 0x00 0x00
0xc00003a760: 0x04 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00
0xc00003a768: 0x04 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00
0xc00003a770: 0xd0 0xa7 0x03 0x00 0xc0 0x00 0x00 0x00
切片的布局和 is 是一樣的，主要的不同是所指向的數(shù)據(jù)：
(dlv) x -fmt hex -len 64 0xc000090000 0xc000090000: 0x00 0xe4 0x05 0x01 0x00 0x00 0x00 0x00 0xc000090008: 0xa8 0xee 0x0a 0x01 0x00 0x00 0x00 0x00 0xc000090010: 0x00 0xe4 0x05 0x01 0x00 0x00 0x00 0x00 0xc000090018: 0x10 0xed 0x0a 0x01 0x00 0x00 0x00 0x00 0xc000090020: 0x00 0xe4 0x05 0x01 0x00 0x00 0x00 0x00 0xc000090028: 0x58 0xf1 0x0a 0x01 0x00 0x00 0x00 0x00 0xc000090030: 0x00 0xe4 0x05 0x01 0x00 0x00 0x00 0x00 0xc000090038: 0x48 0xec 0x0a 0x01 0x00 0x00 0x00 0x00
仔細(xì)觀察上面的數(shù)據(jù)，偶數(shù)行內(nèi)容都是相同的，這個(gè)是 interface{} 的 itab 地址。奇數(shù)行內(nèi)容是不同的，指向?qū)嶋H的數(shù)據(jù)。
打印地址內(nèi)容：
(dlv) x -fmt hex -len 8 0x010aeea8
0x10aeea8: 0x55 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00
(dlv) x -fmt hex -len 8 0x010aed10
0x10aed10: 0x22 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00
(dlv) x -fmt hex -len 8 0x010af158
0x10af158: 0xab 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00
(dlv) x -fmt hex -len 8 0x010aec48
0x10aec48: 0x09 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00
很明顯，通過打印程序運(yùn)行中的狀態(tài)，和我們的理論分析是一致的。
通用方法
通過以上分析，我們知道了不能轉(zhuǎn)換的原因，那有沒有一個(gè)通用方法呢？因?yàn)槲覍?shí)在是不想每次多寫那幾行代碼。
也是有的，用反射 reflect，但是缺點(diǎn)也很明顯，效率會(huì)差一些，不建議使用。
func InterfaceSlice(slice interface{}) []interface{} {
s := reflect.ValueOf(slice)
if s.Kind() != reflect.Slice {
panic("InterfaceSlice() given a non-slice type")
}
// Keep the distinction between nil and empty slice input
if s.IsNil() {
return nil
}
ret := make([]interface{}, s.Len())
for i := 0; i < s.Len(); i++ {
ret[i] = s.Index(i).Interface()
}
return ret
}
還有其他方式嗎？答案就是 Go 1.18 支持的泛型，這里就不過多介紹了，大家有興趣的話可以繼續(xù)研究。
參考文章：
以上就是Go 不支持 []T 轉(zhuǎn)換為 []interface詳解的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Go不支持[]T轉(zhuǎn)換[]interface的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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