go 接口

接口的值

接口的值简单来说，是由两部分组成的，就是类型和数据。

那么判断两个接口是相等，就是看他们的这两部分是否相等；另外类型和数据都为nil才代表接口是nil，这里就解释了上面的问题。由于golang的err实现是一个接口，所以很容易在err的处理过程中写错。

接口的数据结构

go的接口有两种结构，一种是有方法定义的接口，一种是空接口，分别对应两种实现。

空接口的实现

空接口通过eface结构定义实现，位于/src/runtime/runtime2.go

type eface struct {
    _type *_type
    data unsafe.Pointer
}

eface包含了2个元素，一个是_type，指向对象的类型元数据，一个 data，数据指针。

 

 

type _type struct {
    size       uintptr // 类型占用内存大小
    ptrdata    uintptr // 包含所有指针的内存前缀大小
    hash       uint32  // 类型 hash
    tflag      tflag   // 标记位，主要用于反射
    align      uint8   // 对齐字节信息
    fieldAlign uint8   // 当前结构字段的对齐字节数
    kind       uint8   // 基础类型枚举值
    equal func(unsafe.Pointer, unsafe.Pointer) bool // 比较两个形参对应对象的类型是否相等
    gcdata    *byte    // GC 类型的数据
    str       nameOff  // 类型名称字符串在二进制文件段中的偏移量
    ptrToThis typeOff  // 类型元信息指针在二进制文件段中的偏移量
}

1，kind，这个字段描述的是如何解析基础类型。在 Go 语言中，基础类型是一个枚举常量，有 26 个基础类型，如下。枚举值通过 kindMask 取出特殊标记位。

 

const (
    kindBool = 1 + iota
    kindInt
    kindInt8
    kindInt16
    kindInt32
    kindInt64
    kindUint
    kindUint8
    kindUint16
    kindUint32
    kindUint64
    kindUintptr
    kindFloat32
    kindFloat64
    kindComplex64
    kindComplex128
    kindArray
    kindChan
    kindFunc
    kindInterface
    kindMap
    kindPtr
    kindSlice
    kindString
    kindStruct
    kindUnsafePointer

    kindDirectIface = 1 << 5
    kindGCProg      = 1 << 6
    kindMask        = (1 << 5) - 1
）

以下面两个例子为例：

指针的类型元数据在_type结构体后面，记录着一个*_type，指向其存储元素的类型元数据。
如一个空接口被赋值了指向int的一个指针，那么ptrtype中的elem就指向int的元数据结构体。
type ptrtype struct {
    type __type
    elem *_type
}

 

 非空接口

空接口由于不包含方法，所以结构简单。非空接口的底层实现：

type iface struct {
    tab *itab
    data unsafe.Pointer
}

tab中存放的是类型，方法等信息，data指针指向的是iface绑定对象的原始数据。

type itab struct {
        //inter 和 _type 确定唯一的 _type类型
    inter *interfacetype //接口自身定义的类型信息，用于定位到具体interface类型
    _type *_type  // 接口实际指向值的类型信息-实际对象类型，用于定义具体interface类型
    hash  uint32 //_type.hash的拷贝，用于快速查询和判断目标类型和接口中类型是一致
    _     [4]byte
    fun   [1]uintptr //动态数组，接口方法实现列表(方法集)，即函数地址列表，按字典序排序
                         //如果数组中的内容为空表示 _type 没有实现 inter 接口
}

 

itab.inter是interface的类型元数据，它记录了这个接口类型的描述信息，接口要求的方法列表就记录在interfacetype.mhdr这里。

type interfacetype struct {
    typ _type
    pkgpath name
    mhdr []imethod
}

tab._type就是接口的动态类型，也就是被赋给接口类型的那个变量的类型元数据。itab中的_type和iface中的data能简要描述一个变量。_type是这个变量对应的类型，data是这个变量的值。

 

 itab.hash是从itab.type中拷贝来的，是类型的哈希值，用于快速判断类型是否相等时使用。

itab.fun记录的是动态类型实现的那些接口要求的方法的地址，是从方法元数据中拷贝来的，为的是快速定位到方法。

如果itab._type对应的类型没有实现这个接口，则itab.fun[0]=0，这在类型断言时会用到。当fun[0]为0时，说明_type并没有实现该接口，当实现接口时，fun存放了第一个接口方法的地址。

 

 

 

itab缓存

对于itab来说，既然一个非空接口类型和一个动态类型就可以确定一个itab的内容，那么这个itab结构体自然是可以被接口类型和动态类型均相同的接口变量复用的。这就是itabTable.

const itabInitSize = 512

type itabTableType struct {
    size uintptr
    count uintptr
    entries [itabInitSize]*itab
}
    

可以看出这个全局的itabTable是以数组的形式存储的，size记录数组的大小，总是2的次幂

count记录数组中已使用了多少。

entries 是一个 *itab数组，初始大小为512.

需要一个itab时，会首先去itabTable里查找，计算哈希值时会用到接口类型（itab.inter)和动态类型(itab._type)的类型哈希值。

func itabHashFunc(inter *interfacetype, typ *_type) uintptr {
    return uintptr(inter.typ.hash ^ typ.hash)
}

如果能查询到对应的itab指针，就直接拿来使用。若没有就要再创建，然后添加到itabTable中。

 

 

 

 类型断言

一，空接口.(具体类型）

 

 每个具体类型的元数据都是全局唯一的。

 二，非空接口.(具体类型）

 

 三，空接口.(非空接口）

 

 

 

 先去itab缓存中查找，查到后检查是否itab.fun[0] == 0。若缓存中不存在，就去检查_type对应的类型元数据的方法是否在非空接口中都有对应。

四，非空接口.(非空接口)