接口类型

Go 语言有两种接口类型，一种是带有方法的接口，通过 type Name interface {} 声明，表示为 iface 结构体；另一种是不带有任何方法的 interface{} 类型，表示为 eface 结构体。

接口类型的底层实现

【Go 原理】详解 nil 中说道：

在底层，interface 作为两个成员来实现：一个类型和一个值 (type, value)。比如对于 int 值 3， 一个接口值示意性地包含 (int, 3)。

接口的零值是 (nil, nil)，只有该接口内部的值和类型都是 nil 时它才等于 nil。

这其实是一种比较笼统的说法。对于带有方法的接口类型和不带任何方法的 interface{} 类型，底层实现有所区别。

不带任何方法的 interface{} 类型底层实现为 eface 结构体：

type eface struct { // 16 bytes
    _type *_type
    data  unsafe.Pointer
}

其中第一个字段指向底层类型，第二个字段指向底层数据(具体值）。

而带有方法的接口类型底层实现为 iface 结构体：

ype iface struct { // 16 bytes
    tab  *itab
    data unsafe.Pointer
}

其中第二个字段同样指向底层数据(具体值），第一个字段除了包含底层类型外，还包含更丰富的信息。以下是 itab 结构体的定义：

type itab struct { // 32 bytes
    inter *interfacetype
    _type *_type
    hash  uint32 // copy of _type.hash. Used for type switches.
    _     [4]byte
    fun   [1]uintptr // variable sized. fun[0]==0 means _type does not implement inter.
}
  • _type 就是接口的底层类型
  • hash 字段是 _type.hash 的拷贝，用于将 interface 转换为具体类型时快速判断目标类型和接口的底层类型是否一致
  • inter 描述接口类型
  • fun 是一个指针数组，每个指针指向具体类型 _type 实现的具体方法，在通过一个接口去调用某个方法的时候，会在这个表格中查找，然后使用具体值去调用正确的方法。如果该数组为空表示类型 _type 没有实现 inter 接口

再回头说一下接口类型的第二个字段 data。如果接口类型的具体值是一个值类型，那么 data 指向的是具体值的拷贝；否则，data 指向具体值的地址。以 file 类型和 Reader 接口为例：

f := file.Open('...')
var reader Reader = f.reader()

reader 变量底层的 data 字段实际指向的是 f 的一个副本。

参考资料：