golang積累-介面指標與結構體指標

這是一個建立於 的文章，其中的資訊可能已經有所發展或是發生改變。

對go做過開發的朋友都很熟悉interface。這幾天在網上看到了篇文章，談到了interface與nil判等的問題。題是好題，就進一步瞭解了一下。

原題如下：

Nil介面並不是有Nil指標的介面

type Cat interface {  Meow()}type Tabby struct {}func (*Tabby) Meow() { fmt.Println("meow") }func GetACat() Cat {  var myTabby *Tabby = nil  // Oops, we forgot to set myTabby to a real value  return myTabby}func TestGetACat(t *testing.T) {  if GetACat() == nil {    t.Errorf("Forgot to return a real cat!")  }}

毫無疑問，輸出結果是空。也就是說GetACat()方法返回的值，不為nil。解答是“將一個指標返回了null 指標”。說實話，真心沒看懂！

官方對interface的定義

官方在常見問題中，對interface判斷nil進行了描述：原文

• interface的內部實現，其實有兩個很核心的元素，那就是type與value。
• interface==nil,僅當type、value均為nil，即(nil,nil)。很多時候，type有值，而value==nil，比如上題。
• 實際開發中，不應存在type==nil，value！=nil的情況。
  因此，原題的解答應該是：為type確定了類型指標，但value依然沒有賦值。

更多的疑問？

查看了一些資料，有幾個困惑，需要逐個分析：
- 介面變數是否為指標類型？
- 結構體指標能否與其介面變數判等？

首先定義一個全域的介面和對應的兩個實作類別，便於後續的分析。

//介面type Cat interface {    Meow()}//實作類別1type Tabby struct{}func (*Tabby) Meow() { fmt.Println("Tabby meow") }func GetNilTabbyCat() Cat {    var myTabby *Tabby = nil    return myTabby}func GetTabbyCat() Cat {    var myTabby *Tabby = &Tabby{}    return myTabby}//實作類別2type Gafield struct{}func (*Gafield) Meow() { fmt.Println("Gafield meow") }func GetNilGafieldCat() Cat {    var myGafield *Gafield = nil    return myGafield}func GetGafieldCat() Cat {    var myGafield *Gafield = &Gafield{}    return myGafield}

介面變數是否為指標類型？
在面對類型時，可以利用反射包（reflect）的TypeOf擷取的Type，再調用Kind來瞭解基礎結構類別。

    var (        cat2        = GetNilTabbyCat()    )    fmt.Printf("cat1 information: type=%15v,kind=%10v \n",reflect.TypeOf(cat2),reflect.TypeOf(cat2).Kind())

通過結果，我們可以知道，cat2是指標.
介面變數之間的判等

    var (        cat1 Cat = nil        cat2     = GetNilTabbyCat()        cat3     = GetTabbyCat()        cat4     = GetNilGafieldCat()    )    fmt.Printf("cat1 information: nil?:%5v, type=%15v, value=%5v  \n", cat1 == nil, reflect.TypeOf(cat1), reflect.ValueOf(cat1))                                                //介面變數，type、value都是nil，所以cat1==nil    fmt.Printf("cat2 information: nil?:%5v, type=%15v, type.kind=%5v, value=%5v  \n", cat2 == nil, reflect.TypeOf(cat2), reflect.TypeOf(cat2).Kind(), reflect.ValueOf(cat2))   //介面變數，type!=nil，所以cat2!==nil    fmt.Printf("cat3 information: nil?:%5v, type=%15v, type.kind=%5v, value=%5v  \n", cat3 == nil, reflect.TypeOf(cat3), reflect.TypeOf(cat3).Kind(), reflect.ValueOf(cat3))   //介面變數，type!=nil, 所以cat3!=nil    fmt.Printf("cat4 information: nil?:%5v, type=%15v, type.kind=%5v, value=%5v  \n", cat4 == nil, reflect.TypeOf(cat4), reflect.TypeOf(cat4).Kind(), reflect.ValueOf(cat4)) //介面變數，    fmt.Printf("cat1==cat2?%5v , cat2==cat3?%5v， cat2==cat4?%5v \n", cat1 == cat2, cat2 == cat3, cat2 == cat4)    //Output:    //cat1 information: nil?: true, type=          <nil>, value=<invalid reflect.Value>      //cat2 information: nil?:false, type=    *main.Tabby, type.kind=  ptr, value=<nil>      //cat3 information: nil?:false, type=    *main.Tabby, type.kind=  ptr, value=&{}      //cat4 information: nil?:false, type=  *main.Gafield, type.kind=  ptr, value=<nil>      //cat1==cat2?false , cat2==cat3?false， cat2==cat4?false 

從運行結果看，介面變數之間判斷，是要比較type和value的。

• cat1的type是空，所以cat1!=cat2。
• cat2與cat3的值不同，所以不等。
• cat2與cat4的type不同，所以不等。
  更進一步，其實可以使用unsafe.Pointer來瞭解，可以很清楚的瞭解cat2變數的類別和值的情況，代碼如下：

type iface struct {        itype  uintptr        ivalue uintptr    }d1 := (*iface)(unsafe.Pointer(&cat1))d2 := (*iface)(unsafe.Pointer(&cat2))d3 := (*iface)(unsafe.Pointer(&cat3))d4 := (*iface)(unsafe.Pointer(&cat4))fmt.Println(d1)fmt.Println(d2)fmt.Println(d3)fmt.Println(d4)//Output://&{0 0} //&{7024192 0}  //&{7024192 7302976}  //&{7024128 0} 

介面變數能否與其結構體指標判等
從前面代碼對比可以知道，介面變數是指標。那介面指標是否會與結構體指標相同呢？

    type iface struct {        itype  uintptr        ivalue uintptr    }    var (        cat1 Cat    = GetNilTabbyCat() //介面指標        cat2        = GetTabbyCat()    //介面指標        cat3 *Tabby = &Tabby{}         //結構體指標    )    d1 := (*iface)(unsafe.Pointer(&cat1))    d2 := (*iface)(unsafe.Pointer(&cat2))    d3 := (*iface)(unsafe.Pointer(&cat3))    fmt.Printf("cat1 information: nil?:%5v, type=%15v, value=%v ,%v \n", cat1 == nil, reflect.TypeOf(cat1), reflect.ValueOf(cat1), d1)                                                //介面變數，type、value都是nil，所以cat1==nil    fmt.Printf("cat2 information: nil?:%5v, type=%15v, type.kind=%10v, value=%v ,%v \n", cat1 == nil, reflect.TypeOf(cat2), reflect.TypeOf(cat2).Kind(), reflect.ValueOf(cat2), d2)   //介面變數，type!=nil，所以cat2!==nil    fmt.Printf("cat3 information: nil?:%5v, type=%15v, type.kind=%10v, value=%v ,%v \n", cat3 == nil, reflect.TypeOf(cat3), reflect.TypeOf(cat3).Kind(), reflect.ValueOf(cat3), d3)   //介面變數，type!=nil, 所以cat3!=nil    fmt.Printf("cat1==cat2?:%5v, cat2==cat3?%v \n", cat1==cat2,cat2==cat3 )    //Output:    //cat1 information: nil?:false, type=    *main.Tabby, value=<nil> ,&{7024192 0}     //cat2 information: nil?:false, type=    *main.Tabby, type.kind=       ptr, value=&{} ,&{7024192 7302976}     //cat3 information: nil?:false, type=    *main.Tabby, type.kind=       ptr, value=&{} ,&{7302976 0}     //cat1==cat2?:false, cat2==cat3?true 

可以看出，結構體指標是可以與介面指標進行判等的，但要注意，儘管cat2、cat3的ivalue指向的地址不同，但比較的是具體的值，所以相等。

簡單結論：

1. 指標的判斷，都涉及到type和value。
2. 介面指標之間的判等，要基於type與value，一個不同則不等。
3. 介面指標與其對應實現的結構體指標，可以進行判等操作。