Go基础系列：接口类型探测和type-switch

Posted 2021-01-16 f-ck-need-u

接口类型探测：类型断言

接口实例中存储了实现接口的类型实例，类型的实例有两种：值类型实例和指针类型实例。在程序运行过程中，接口实例存储的实例类型可能会动态改变。例如：

// ins是接口实例
var ins Shaper

// ins存储值类型的实例
ins = c1

// 一段时间后...
...

// ins存储指针类型的实例，存储的类型发生改变
ins = c2

// 一段时间后...

// ins可能存储另一个类型实例
ins = s1

所以，需要一种探测接口实例所存储的是值类型还是指针类型。

探测的方法是：ins.(Type)和ins.(*Type)。它们有两个返回值，第二个返回值是ok返回值，布尔类型，第一个返回值是探测出的类型。也可以只有一个返回值：探测出的类型。

// 如果ins保存的是值类型的Type，则输出
if t, ok := ins.(Type); ok {
    fmt.Printf("%T
", v)
}

// 如果ins保存的是指针类型的*Type，则输出
if t, ok := ins.(*Type); ok {
    fmt.Printf("%T
", v)
}

// 一个返回值的探测
t := ins.(Type)
t := ins.(*Type)

以下是一个例子：

package main

import "fmt"

// Shaper 接口类型
type Shaper interface {
    Area() float64
}

// Square struct类型
type Square struct {
    length float64
}

// Square类型实现Shaper中的方法Area()
func (s Square) Area() float64 {
    return s.length * s.length
}

func main() {
    var ins1, ins2, Shaper

    // 指针类型的实例
    s1 := new(Square)
    s1.length = 3.0
    ins1 = s1
    if v, ok := ins1.(*Square); ok {
        fmt.Printf("ins1: %T
", v)
    }

    // 值类型的实例
    s2 := Square{4.0}
    ins2 = s2
    if v, ok := ins2.(Square); ok {
        fmt.Printf("ins2: %T
", v)
    }
}

上面两个Printf都会输出，因为它们的类型判断都返回true。如果将ins2.(Square)改为ins2.(*Square)，第二个Printf将不会输出，因为ins2它保存的是值类型的实例。

特别需要注意的是，ins必须明确是接口实例。例如，以下前两种声明是有效的，第三种推断类型是错误的，因为它可能是接口实例，也可能是类型的实例副本。

var ins Shaper     // 正确
ins := Shaper(s1)  // 正确
ins := s1          // 错误

当ins不能确定是接口实例时，用它来进行测试，例如ins.(Square)将会报错：

invalid type assertion:ins.(Square) (non-interface type (type of ins) on left)

它说明了左边的ins是非接口类型(non-interface type)。

type Switch结构

switch流程控制结构还可以用来探测接口实例保存的类型。这种结构称为type-switch。

用法如下：

switch v := ins.(type) {
case *Square:
    fmt.Printf("Type Square %T
", v)
case *Circle:
    fmt.Printf("Type Circle %T
", v)
case nil:
    fmt.Println("nil value: nothing to check?")
default:
    fmt.Printf("Unexpected type %T", v)
}

其中ins.(type)中的小写type是固定的词语。

以下是一个使用示例：

package main

import (
    "fmt"
)

// Shaper 接口类型
type Shaper interface {
    Area() float64
}

// Circle struct类型
type Circle struct {
    radius float64
}

// Circle类型实现Shaper中的方法Area()
func (c *Circle) Area() float64 {
    return 3.14 * c.radius * c.radius
}

// Square struct类型
type Square struct {
    length float64
}

// Square类型实现Shaper中的方法Area()
func (s Square) Area() float64 {
    return s.length * s.length
}

func main() {
    s1 := &Square{3.3}
    whichType(s1)

    s2 := Square{3.4}
    whichType(s2)

    c1 := new(Circle)
    c1.radius = 2.3
    whichType(c1)
}

func whichType(n Shaper) {
    switch v := n.(type) {
    case *Square:
        fmt.Printf("Type Square %T
", v)
    case Square:
        fmt.Printf("Type Square %T
", v)
    case *Circle:
        fmt.Printf("Type Circle %T
", v)
    case nil:
        fmt.Println("nil value: nothing to check?")
    default:
        fmt.Printf("Unexpected type %T", v)
    }
}

上面的type-switch中，之所以没有加上case Circle，是因为Circle只实现了指针类型的receiver，根据Method Set对接口的实现规则，只有指针类型的Circle示例才算是实现了接口Shaper，所以将值类型的示例case Circle放进type-switch是错误的。