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6.语言详解--接口
6.1 接口定义
接口是一个或多个方法签名的集合,任何类型的方法集中只要拥有与之对应的全部方法,就表示它 "实现" 了该接口,无须在该类型上显式添加接口声明。
所谓对应方法,是指有相同名称、参数列表 (不包括参数名) 以及返回值。当然,该类型还可以有其他方法。
接口命名习惯以 er 结尾,结构体。
接口只有方法签名,没有实现。
接口没有数据字段。
可在接口中嵌⼊入其他接口。
类型可实现多个接口。
type Stringer interface {
String() string
}
type Printer interface {
Stringer // 接口嵌入。
Print()
}
type User struct {
id int
name string
}
func (self *User) String() string {
return fmt.Sprintf("user %d, %s", self.id, self.name)
}
func (self *User) Print() {
fmt.Println(self.String())
}
func main() {
var t Printer = &User{1, "Tom"} // *User 方法集包含 String、Print。
t.Print()
}
输出:
user 1, Tom
- 空接口 interface{} 没有任何方法签名,也就意味着任何类型都实现了空接口。其作用类似面向对象语言中的根对象object。
func Print(v interface{}) {
fmt.Printf("%T: %v\n", v, v)
}
func main() {
Print(1)
Print("Hello, World!")
}
输出:
int: 1
string: Hello, World!
- 匿名接口可用作变量类型,或结构成员。
type Tester struct {
s interface {
String() string
}
}
type User struct {
id int
name string
}
func (self *User) String() string {
return fmt.Sprintf("user %d, %s", self.id, self.name)
}
func main() {
t := Tester{&User{1, "Tom"}}
fmt.Println(t.s.String())
}
输出:
user 1, Tom
6.2 执行机制
- 接口对象由接口表 (interface table) 指针和数据指针组成。
runtime.h
struct Iface
{
Itab* tab;
void* data;
};
struct Itab
{
InterfaceType* inter;
Type* type;
void (*fun[])(void);
};
- 接口表存储元数据信息,包括接口类型、动态类型,以及实现接口的方法指针。无论是反射还是通过接口调用方法,都会用到这些信息。
- 数据指针持有的是目标对象的只读复制品,复制完整对象或指针。
type User struct {
id int
name string
}
func main() {
u := User{1, "Tom"}
var i interface{} = u
u.id = 2
u.name = "Jack"
fmt.Printf("%v\n", u)
fmt.Printf("%v\n", i.(User))
}
输出:
{2 Jack}
{1 Tom}
- 接口转型返回临时对象,只有使⽤用指针才能修改其状态。
type User struct {
id int
name string
}
func main() {
u := User{1, "Tom"}
var vi, pi interface{} = u, &u
// vi.(User).name = "Jack" // Error: cannot assign to vi.(User).name
pi.(*User).name = "Jack"
fmt.Printf("%v\n", vi.(User))
fmt.Printf("%v\n", pi.(*User))
}
输出:
{1 Tom}
&{1 Jack}
- 只有 tab 和 data 都为 nil 时,接口才等于 nil。
var a interface{} = nil // tab = nil, data = nil
var b interface{} = (*int)(nil) // tab 包含 *int 类型信息, data = nil
type iface struct {
itab, data uintptr
}
ia := *(*iface)(unsafe.Pointer(&a))
ib := *(*iface)(unsafe.Pointer(&b))
fmt.Println(a == nil, ia)
fmt.Println(b == nil, ib, reflect.ValueOf(b).IsNil())
输出:
true {0 0}
false {505728 0} true
6.3 接口转换
- 利用类型推断,可判断接口对象是否某个具体的接口或类型。
type User struct {
id int
name string
}
func (self *User) String() string {
return fmt.Sprintf("%d, %s", self.id, self.name)
}
func main() {
var o interface{} = &User{1, "Tom"}
if i, ok := o.(fmt.Stringer); ok { // ok-idiom
fmt.Println(i)
}
u := o.(*User)
// u := o.(User) // panic: interface is *main.User, not main.User
fmt.Println(u)
}
- 还可用 switch 做批量类型判断,不支持 fallthrough。
func main() {
var o interface{} = &User{1, "Tom"}
switch v := o.(type) {
case nil: // o == nil
fmt.Println("nil")
case fmt.Stringer: // interface
fmt.Println(v)
case func() string: // func
fmt.Println(v())
case *User: // *struct
fmt.Printf("%d, %s\n", v.id, v.name)
default:
fmt.Println("unknown")
}
}
- 超集接口对象可转换为子集接口,反之出错。
type Stringer interface {
String() string
}
type Printer interface {
String() string
Print()
}
type User struct {
id int
name string
}
func (self *User) String() string {
return fmt.Sprintf("%d, %v", self.id, self.name)
}
func (self *User) Print() {
fmt.Println(self.String())
}
func main() {
var o Printer = &User{1, "Tom"}
var s Stringer = o
fmt.Println(s.String())
}
6.4 接口技巧
让编译器检查,以确保某个类型实现接口。
var _ fmt.Stringer = (*Data)(nil)
- 某些时候,让函数直接 "实现" 接口能省不少事。
type Tester interface {
Do()
}
type FuncDo func()
func (self FuncDo) Do() { self() }
func main() {
var t Tester = FuncDo(func() { println("Hello, World!") })
t.Do()
}