hi, 大家好,我是 haohognfan。
可能你看过的 interface 分析的文章比拟多了,这些文章根本都是从汇编角度剖析类型转换或者动静转发。不过随着 Go 版本升级,对应的 Go 汇编也产生了微小的变动,如果单从汇编角度去剖析 interface 变的十分有难度,本篇文章我会从内度调配+汇编角度切入 interface,去理解 interface 的原理。
限于篇幅 interface 无关动静转发和反射的内容,请关注后续的文章。本篇文章次要是对于类型转换,以及相干的容易呈现谬误的中央。
eface
func main() { var ti interface{} var a int = 100 ti = a fmt.Println(ti)}
这段最常见的代码,当初提出一些问题:
- 如何查看 ti 是 eface 还是 iface ?
- 值 100 保留在哪里了 ?
- 如何看 ti 的实在的值的类型 ?
大部分源码剖析都是从汇编动手来看的,这里也把对应的汇编贴出来
0x0040 00064 (main.go:44) MOVQ $100, (SP)0x0048 00072 (main.go:44) CALL runtime.convT64(SB)0x004d 00077 (main.go:44) MOVQ 8(SP), AX0x0052 00082 (main.go:44) MOVQ AX, ""..autotmp_3+64(SP)0x0057 00087 (main.go:44) LEAQ type.int(SB), CX0x005e 00094 (main.go:44) MOVQ CX, "".ti+72(SP)0x0063 00099 (main.go:44) MOVQ AX, "".ti+80(SP)
这段汇编有上面这些特点:
- CALL runtime.convT64(SB):将 100 作为 runtime.convT64 的参数,该函数申请了一段内存,将 100 放入了这段内存里
- 将类型 type.int 放入到 SP+72 的地位
- 将蕴含 100 的那块内存的指针,放入到 SP + 80 的地位
这段汇编从直观上来说,interface 转换成 eface 是看不出来的。这个如何察看呢?这个就须要借助 gdb 了。
再持续深究下,如何利用内存散布来验证是 eface 呢?须要另外再增加点代码。
type eface struct { _type *_type data unsafe.Pointer}type _type struct { size uintptr ptrdata uintptr // size of memory prefix holding all pointers hash uint32 tflag tflag align uint8 fieldAlign uint8 kind uint8 equal func(unsafe.Pointer, unsafe.Pointer) bool gcdata *byte str nameOff ptrToThis typeOff}func main() { var ti interface{} var a int = 100 ti = a fmt.Println("type:", *(*eface)(unsafe.Pointer(&ti))._type) fmt.Println("data:", *(*int)((*eface)(unsafe.Pointer(&ti)).data)) fmt.Println((*eface)(unsafe.Pointer(&ti)))}
output:
type: {8 0 4149441018 15 8 8 2 0x10032e0 0x10e6b60 959 27232}data: 100&{0x10ade20 0x1155bc0}
从这个后果上可能看进去
- eface.kind = 2, 对应着 runtime.kindInt
- eface.data = 100
从内存上调配上看,咱们根本看进去了 eface 的内存布局及对应的最终的 eface 的类型转换后果。
iface
package maintype Person interface { Say() string}type Man struct {}func (m *Man) Say() string { return "Man"}func main() { var p Person m := &Man{} p = m println(p.Say())}
iface 咱们也看下汇编:
0x0029 00041 (main.go:24) LEAQ runtime.zerobase(SB), AX0x0030 00048 (main.go:24) MOVQ AX, ""..autotmp_6+48(SP)0x0035 00053 (main.go:24) MOVQ AX, "".m+32(SP)0x003a 00058 (main.go:25) MOVQ AX, ""..autotmp_3+64(SP)0x003f 00063 (main.go:25) LEAQ go.itab.*"".Man,"".Person(SB), CX0x0046 00070 (main.go:25) MOVQ CX, "".p+72(SP)0x004b 00075 (main.go:25) MOVQ AX, "".p+80(SP)
这段汇编上,可能看进去是有 itab 的,然而是否真的是转成了 iface,汇编上依然反馈不进去。
同样,咱们持续用 gdb 查看 Person interface 的确被转换成了 iface。
对于 iface 内存布局,咱们依然加点代码来查看
type itab struct { inter *interfacetype _type *_type hash uint32 _ [4]byte fun [1]uintptr}type iface struct { tab *itab data unsafe.Pointer}type Person interface { Say() string}type Man struct { Name string}func (m *Man) Say() string { return "Man"}func main() { var p Person m := &Man{Name: "hhf"} p = m println(p.Say()) fmt.Println("itab:", *(*iface)(unsafe.Pointer(&p)).tab) fmt.Println("data:", *(*Man)((*iface)(unsafe.Pointer(&p)).data))}
output:
Manitab: {0x10b3ba0 0x10b1900 1224794265 [0 0 0 0] [17445152]}data: {hhf}
对于想持续探索 eface, iface 的内存布局的同学,能够基于下面的代码,利用 unsafe 的相干函数去看对应的内存地位上的值。
类型断言
type Person interface { Say() string}type Man struct { Name string}func (m *Man) Say() string { return "Man"}func main() { var p Person m := &Man{Name: "hhf"} p = m if m1, ok := p.(*Man); ok { fmt.Println(m1.Name) }}
咱们仅关注类型断言那块内容,贴出对应的汇编
0x0087 00135 (main.go:23) MOVQ "".p+104(SP), AX0x008c 00140 (main.go:23) MOVQ "".p+112(SP), CX0x0091 00145 (main.go:23) LEAQ go.itab.*"".Man,"".Person(SB), DX0x0098 00152 (main.go:23) CMPQ DX, AX
可能看进去的是:将 iface.itab 放入了 AX,将 go.itab.*"".Man,"".Person(SB)
放入了 DX,比拟两者是否相等,来判断 Person 的实在类型是否是 Man。
另外一个类型断言的形式就是 switch 了,其实两者实质上没啥区别。
坑
interface 最驰名的坑的,应该就是上面这个了。
func main() { var a interface{} = nil var b *int = nil isNil(a) isNil(b)}func isNil(x interface{}) { if x == nil { fmt.Println("empty interface") return } fmt.Println("non-empty interface")}
output:
empty interfacenon-empty interface
为什么会这样呢?这就波及到 interface == nil 的判断形式了。个别状况只有 eface 的 type 和 data 都为 nil 时,interface == nil 才是 true。
当咱们把 b 复制给 interface 时,x.\_type.Kind = kindPtr。虽说 x.data = nil,然而不合乎 interface == nil 的判断条件了。
对于 interface 源码浏览的一点倡议
对于 interface 源码浏览的一点倡议,如果想利用汇编看源码的话,尽量抉择 go1.14.x。
抉择 Go 汇编来看 interface,基本上也是为了查看 interface 最终被转换成 eface 还是 iface,调用了 runtime 的哪些函数,以及对应的函数栈散布。如果 Go 版本抉择的太高的话,go 汇编变动太大了,可能汇编上就看不到对应的内容了。