今日(2023-05-30)的题目如下
以下代码打印出来什么内容,说出为什么。
package main
import (
"fmt"
)
type People interface {
Show()
}
type Student struct{}
func (stu *Student) Show() {
}
func live() People {
var stu *Student
return stu
}
func main() {
if live() == nil {
fmt.Println("AAAAAAA")
} else {
fmt.Println("BBBBBBB")
}
}
🔑 答案解析:
结果
BBBBBBB
分析:
我们需要了解 interface
的内部结构,才能理解这个题目的含义。(源码基于 Go1.17)
interface 在使用的过程中,共有两种表现形式
一种为空接口(empty interface),定义如下:
var MyInterface interface{}
另一种为非空接口(non-empty interface), 定义如下:
type MyInterface interface {
function()
}
这两种 interface 类型在底层分别用两种 struct
表示,空接口为 eface
, 非空接口为 iface
。
空接口 eface 结构,由两个属性构成,一个是类型信息 _type,一个是数据信息。其数据结构声明如下:
type eface struct { // 空接口
_type *_type // 类型信息
data unsafe.Pointer // 指向数据的指针(go 语言中特殊的指针类型 unsafe.Pointer 类似于 c 语言中的void*)
}
_type 属性:是 Go 语言中所有类型的公共描述,Go 语言几乎所有的数据结构都可以抽象成 _type
,是所有类型的公共描述,_type 负责决定 data 应该如何解释和操作, _type
的结构如下:
type _type struct {
size uintptr // 类型大小
ptrdata uintptr // 前缀持有所有指针的内存大小
hash uint32 // 数据 hash 值
tflag tflag
align uint8 // 对齐
fieldalign uint8 // 嵌入结构体时的对齐
kind uint8 // kind 有些枚举值 kind 等于 0 是无效的
// function for comparing objects of this type
// (ptr to object A, ptr to object B) -> ==?
equal func(unsafe.Pointer, unsafe.Pointer) bool
gcdata *byte
str nameOff
ptrToThis typeOff
}
data 属性: 表示指向具体的实例数据的指针,它是一个 unsafe.Pointer
类型,相当于一个 C 的万能指针 void*
。
iface 表示 non-empty interface 的数据结构,非空接口初始化的过程就是初始化一个 iface 类型的结构,其中 data
的作用与 eface
的相同,这里不再多加描述。
type iface struct {
tab *itab
data unsafe.Pointer
}
iface 结构中最重要的是 itab 结构(结构如下),每一个 itab
都占 32 字节的空间。itab 可以理解为 pair<interface type, concrete type>
。itab 里面包含了 interface 的一些关键信息,比如 method 的具体实现。
type itab struct {
inter *interfacetype // 接口自身的元信息
_type *_type // 具体类型的元信息
hash int32 // _type 里也有一个同样的 hash,此处多放一个是为了方便运行接口断言
_ [4]byte
fun [1]uintptr // 函数指针,指向具体类型所实现的方法
}
其中值得注意的字段,个人理解如下:
interface type
包含了一些关于 interface 本身的信息,比如package path
,包含的method
。这里的 interfacetype 是定义 interface 的一种抽象表示。_type
表示具体化的类型,与 eface 的_type
类型相同。hash
字段其实是对_type.hash
的拷贝,它会在 interface 的实例化时,用于快速判断目标类型和接口中的类型是否一致。另,Go 的 interface 的 Duck-typing 机制也是依赖这个字段来实现。fun
字段其实是一个动态大小的数组,虽然声明时是固定大小为 1,但在使用时会直接通过 fun 指针获取其中的数据,并且不会检查数组的边界,所以该数组中保存的元素数量是不确定的。
所以,People 拥有一个 Show 方法,属于非空接口,People 的内部定义是一个 iface
结构体
type People interface {
Show()
}
func live() People {
var stu *Student
return stu
}
stu 是一个指向 nil 的空指针,但是最后 return stu
会触发匿名变量 People = stu
值拷贝动作,所以最后 live()
放回给上层的是一个 People insterface{}
类型,也就是一个 iface struct{}
类型。 stu 为 nil,只是iface
中的 data
为 nil 而已。 但是 iface struct{}
本身并不为 nil.
所以如下判断的结果为BBBBBBB:
func main() {
if live() == nil {
fmt.Println("AAAAAAA")
} else {
fmt.Println("BBBBBBB")
}
}
stu 是一个指向 nil 的空指针,但是最后return stu 会触发匿名变量 People = stu 值拷贝动作,所以最后live()放回给上层的是一个People insterface{}类型,也就是一个iface struct{}类型。 stu 为 nil,只是iface中的 data 为 nil 而已。 但是iface struct{}本身并不为 nil.