golang 反射
參考:|--http://blog.51cto.com/speakingbaicai/1707637
|--https://studygolang.com/articles/6324
反射是在golang程序運行時檢查變量所具有類型的一種機制。由於反射可以得出關於變量結構的數據(即“關於數據的數據”),所以這也被認為是golang元編程的基礎。我們由反射三法則入手:
從類型和方法理解反射內涵
在基本的層面上,反射只是一個檢查存儲在接口變量中的類型和值的算法。使用反射機制,首先需要導入reflect包,reflect包中有兩個重要類型需要了解,reflect.Type和reflect.Value,這兩個類型使得可以訪問變量的內容。與此相關的,還有兩個簡單的函數,reflect.TypeOf和reflect.ValueOf,可以從接口值中分別獲取reflect.Type和reflect.Value。
初學可能會認為reflect.Type和reflect.Value是一種並列關系,但其實它們是一種包含關系,我們結合一段代碼來理解這段話。
import ( "fmt" "reflect" ) func main() { var x float64 = 1.1 fmt.Println("reflect.Value:", reflect.ValueOf(x)) fmt.Println("reflect.Type:", reflect.TypeOf(x)) v := reflect.ValueOf(x) fmt.Println("reflect.Type:",v.Type()) fmt.Println("actual value:", v.Float()) fmt.Println("kind is float64?", v.Kind() == reflect.Float64) }
根據程序及其結果,我們可以發現:在go語言中,每個值都包含兩個內容:類型和實際的值。從類型角度來看,reflect.Value是一個關於<類型, 實際的值>的二元組,而reflect.Type是值的類型,二者是包含關系。從方法角度來看,reflect.TypeOf 和 (reflect.ValueOf(x)).Type都可以返回reflect.Type;(reflect.ValueOf(x)).Float可以返回實際的值(類似的方法還包括(reflect.ValueOf(x)).Int、(reflect.ValueOf(x)).Bool等);(reflect.ValueOf(x)).Kind可以返回一個常量定義的類型。
根據上述分析,我們可以得出一個示意圖,更為直觀形象的表明值、類型、實際的值的關系。
此外,golang采用靜態類型機制,TypeOf返回靜態類型;但是,Kind返回底層類型。我們同樣以一段代碼來驗證這段話。
import ( "fmt" "reflect" ) type MyInt int func main() { var x MyInt = 1 v := reflect.ValueOf(x) fmt.Println("reflect.Type:", v.Type()) fmt.Println("kind is int?", v.Kind() == reflect.Int) }
反射三法則:
1 法則一:從接口值到反射對象的反射(Reflection goes from interface value toreflection object)
前文所述內容其實就是從接口值到反射對象的反射,代表方法為reflect.ValueOf和reflect.TypeOf。可能有人會問,接口?接口在哪呢?我們來看一些前文提到這兩個函數的聲明,函數的參數是空接口,其實接口就在那裏。
func ValueOf(i interface{}) Value func TypeOf(i interface{}) Type
2 法則二:從反射對象到接口值的反射(Reflection goes from reflection object to interface value)
從reflect.Value可以使用Interface方法還原接口值;此方法可以高效地打包類型和值信息到接口表達中,並返回這個結果。方法聲明:
func (v Value) Interface() interface{}
通過反射對象 v 可以打印 float64 的表達值。
y :=v.Interface().(float64) // y 將為類型 float64。 fmt.Println(y)
還有更為簡潔的實現。fmt.Println,fmt.Printf等其他所有傳遞一個空接口值作為參數的函數,在 fmt包內部解包的方式就像之前的例子這樣。因此正確的打印reflect.Value的內容的方法就是將Interface方法的結果進行格式化打印(formatted print routine).
fmt.Println(v.Interface())
為什麽不是fmt.Println(v)?因為v是一個 reflect.Value;這裏希望獲得的是它保存的實際的值。
我們修改前文代碼還進行驗證:
func main() { var x float64 = 1.1 fmt.Println("reflect.Value:", reflect.ValueOf(x)) fmt.Println("reflect.Type:", reflect.TypeOf(x)) v := (reflect.ValueOf(x)) fmt.Println("reflect.Type:", v.Type()) fmt.Println("actual value(interface):", v.Interface()) fmt.Println("kind is float64?", v.Kind() == reflect.Float64) }
其輸出:
進一步地,我們可以修改上述關系示意圖,新圖更為簡潔優雅:
3. 為了修改反射對象,其值必須可設置(To modify a reflectionobject, the value must be settable)
反射對象可以通過SetFloat等方法設置值,通過CanSet判斷可設置性。但是這裏面有坑,有些值是不可設置的。我們還是通過一段代碼來看。
import ( "fmt" "reflect" ) func main() { var x float64 = 1.1 v := reflect.ValueOf(x) fmt.Println("settability of v:",v.CanSet()) v.SetFloat(1.2) }
其結果表明,反射對象v是不可設置的,如果硬要設置的話,會有panic異常。
為什麽不能設置呢?我們可以從函數傳參的角度來思考這個問題。V := reflect.ValueOf(x),這個函數是值傳遞,即傳遞了一個x的副本到函數中,而非x本身。我們都知道,值傳遞的參數是不能被真正修改的。
我最初還有過這樣的想法:v和x又不是一個變量,x不能被修改,但是v應該可以被修改啊。完全從形式上考慮,這樣似乎有道理。但是再多想一層,如果允許執行,雖然v可以被修改,但是卻無法更新x。也就是說,在反射值內部允許修改x的副本,但是x本身卻不會受到這個影響。這會造成混亂,並且毫無意義,因此在golang中這樣操作是非法的。
讓我們重新用函數傳參的角度思考這個問題。如果傳遞副本不能修改,那我們就通過就傳遞指針好了。我們來試試:
func main() { var x float64 = 1.1 p := reflect.ValueOf(&x) fmt.Println("type of p:",p.Type()) fmt.Println("settability of p:",p.CanSet()) }
還是不行。因為p的實際類型是*float64,而非float64,這樣修改相當於要直接修改地址了。
我們可以借助Elem方法,通過指針來修改指針指向的具體值。
func (v Value)Elem() Value
func main() { var x float64 = 1.1 p := reflect.ValueOf(&x) fmt.Println("type of p:",p.Type()) v := p.Elem() fmt.Println("type of v:",v.Type()) fmt.Println("settability of v:",v.CanSet()) }
這樣就可以進行修改了。雖然p是不可修改的,但是v可以修改。這種方法思路上類似引用傳參,傳入地址,修改地址所指向的具體值。
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