interface底层原理
hexiaopi 2/12/2023 Go基础
# 接口不为nil的误区
我们看一个demo
package main
import (
"errors"
"fmt"
)
type MyError struct {
error
}
var ErrBad = MyError{
error: errors.New("bad error"),
}
func bad() bool {
return false
}
func returnsError() error {
var p *MyError = nil
if bad() {
p = &ErrBad
}
return p
}
func main() {
e := returnsError()
if e != nil {
fmt.Printf("error: %+v\n", e)
return
}
fmt.Println("ok")
}
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查看运行结果
error: <nil>
这里大家很疑惑：明明returnsError函数返回的p值为nil，为何却满足了第30行的条件分支？我们先来看看接口类型的底层结构再来回答这个问题。
# 接口类型底层结构
参见$GOROOT/src/runtime/runtime2.go
接口类型变量有两种内部表示：
eface：用于表示没有方法的空接口(empty interface)类型变量，即interface{}类型的变量iface：用于表示其拥有方法的接口(interface)类型变量
data都指向当前赋值给接口类型变量的动态类型变量的值，但iface相比较eface多了itab这个类型，其中:
inter存储该接口类型自身的信息_type存储该接口类型变量fun存储动态类型已实现的接口方法的调用地址数组
Go运行时会为程序内的全部类型建立只读的共享_type信息表，因此如果我们要判断接口类型变量是否相同，只需：
- 判断
_type/tab是否相同 data指针所指向的内存空间所存储的数据值是否相同
这里需要区分不同的类型之间的等值比较，参见下文
# nil接口变量
未初始化的接口类型变量默认零值为nil
func printNilInterface() {
// nil接口变量
var i interface{} // 空接口类型
var err error // 非空接口类型
println(i)
println(err)
println("i = nil:", i == nil)
println("err = nil:", err == nil)
println("i = err:", i == err)
println("")
}
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查看执行结果
(0x0,0x0)
(0x0,0x0)
i = nil: true
err = nil: true
i = err: true
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值为nil的接口类型变量内部表示均为(0x0,0x0)，即类型信息和数据信息均为空，因此和nil相等
# 空接口类型变量
func printEmptyInterface() {
// empty接口变量
var eif1 interface{} // 空接口类型
var eif2 interface{} // 空接口类型
var n, m int = 17, 18
eif1 = n
eif2 = m
println("eif1:", eif1)
println("eif2:", eif2)
println("eif1 = eif2:", eif1 == eif2)
eif2 = 17
println("eif1:", eif1)
println("eif2:", eif2)
println("eif1 = eif2:", eif1 == eif2)
eif2 = int64(17)
println("eif1:", eif1)
println("eif2:", eif2)
println("eif1 = eif2:", eif1 == eif2)
println("")
}
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查看执行结果
eif1: (0x10951e0,0xc000092f68)
eif2: (0x10951e0,0xc000092f60)
eif1 = eif2: false
eif1: (0x10951e0,0xc000092f68)
eif2: (0x10951e0,0x10c64e8)
eif1 = eif2: true
eif1: (0x10951e0,0xc000092f68)
eif2: (0x10952a0,0x10c64e8)
eif1 = eif2: false
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对于空接口类型变量，只有在_type和data所指数据内容一致（注意：不是数据指针的值一致）的情况下，两个空接口类型变量之间才能画等号。
# 非空接口类型
type T int
func (t T) Error() string {
return "bad error"
}
func printNonEmptyInterface() {
var err1 error // 非空接口类型
var err2 error // 非空接口类型
err1 = (*T)(nil)
println("err1:", err1)
println("err1 = nil:", err1 == nil)
err1 = T(5)
err2 = T(6)
println("err1:", err1)
println("err2:", err2)
println("err1 = err2:", err1 == err2)
err2 = fmt.Errorf("%d\n", 5)
println("err1:", err1)
println("err2:", err2)
println("err1 = err2:", err1 == err2)
println("")
}
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查看执行结果
err1: (0x10c6a58,0x0)
err1 = nil: false
err1: (0x10c6ab8,0x10c64f0)
err2: (0x10c6ab8,0x10c64f8)
err1 = err2: false
err1: (0x10c6ab8,0x10c64f0)
err2: (0x10c69d8,0xc000096210)
err1 = err2: false
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针对err1 = (*T)(nil)这种赋值，非空接口类型变量的类型信息并不为空，数据指针为空，因此与nil(0x0,0x0)不能画等号注意
因此文章开头returnsError返回的error接口类型变量不为nil也是这个原因。
# 空接口类型和非空接口类型的等值比较
func printEmptyInterfaceAndNonEmptyInterface() {
var eif interface{} = T(5)
var err error = T(5)
println("eif:", eif)
println("err:", err)
println("eif = err:", eif == err)
err = T(6)
println("eif:", eif)
println("err:", err)
println("eif = err:", eif == err)
}
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查看执行结构
eif: (0x10974c0,0x10c64f0)
err: (0x10c6ab8,0x10c64f0)
eif = err: true
eif: (0x10974c0,0x10c64f0)
err: (0x10c6ab8,0x10c64f8)
eif = err: false
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空接口类型变量和非空接口类型变量内部表示的结构不同，但Go进行等值比较时，类型比较使用的是eface的_type和iface的tab._type注意。因此第6行两者之间是可以画等号的。
