GoLang之iface 和 eface 的区别是什么(3)

iface 和 eface 都是 Go 中描述接口的底层结构体，区别在于 iface 描述的接口包含方法，而 eface 则是不包含任何方法的空接口：interface{}。

从源码层面看一下：

type iface struct {tab  *itabdata unsafe.Pointer
}type itab struct {inter  *interfacetype_type  *_typelink   *itabhash   uint32 // copy of _type.hash. Used for type switches.bad    bool   // type does not implement interfaceinhash bool   // has this itab been added to hash?unused [2]bytefun    [1]uintptr // variable sized
}

iface 内部维护两个指针，tab 指向一个 itab 实体，它表示接口的类型以及赋给这个接口的实体类型。data 则指向接口具体的值，一般而言是一个指向堆内存的指针。

再来仔细看一下 itab 结构体：_type 字段描述了实体的类型，包括内存对齐方式，大小等；inter 字段则描述了接口的类型。fun 字段放置和接口方法对应的具体数据类型的方法地址，实现接口调用方法的动态分派，一般在每次给接口赋值发生转换时会更新此表，或者直接拿缓存的 itab。

这里只会列出实体类型和接口相关的方法，实体类型的其他方法并不会出现在这里。如果你学过 C++ 的话，这里可以类比虚函数的概念。

另外，你可能会觉得奇怪，为什么 fun 数组的大小为 1，要是接口定义了多个方法可怎么办？实际上，这里存储的是第一个方法的函数指针，如果有更多的方法，在它之后的内存空间里继续存储。从汇编角度来看，通过增加地址就能获取到这些函数指针，没什么影响。顺便提一句，这些方法是按照函数名称的字典序进行排列的。

再看一下 interfacetype 类型，它描述的是接口的类型：

type interfacetype struct {typ     _typepkgpath namemhdr    []imethod
}

可以看到，它包装了 _type 类型，_type 实际上是描述 Go 语言中各种数据类型的结构体。我们注意到，这里还包含一个 mhdr 字段，表示接口所定义的函数列表， pkgpath 记录定义了接口的包名。

这里通过一张图来看下 iface 结构体的全貌：

接着来看一下 eface 的源码：

type eface struct {_type *_typedata  unsafe.Pointer
}

相比 iface，eface 就比较简单了。只维护了一个 _type 字段，表示空接口所承载的具体的实体类型。data 描述了具体的值。

我们来看个例子：

package mainimport "fmt"func main() {x := 200var any interface{} = xfmt.Println(any)g := Gopher{"Go"}var c coder = gfmt.Println(c)
}type coder interface {code()debug()
}type Gopher struct {language string
}func (p Gopher) code() {fmt.Printf("I am coding %s language\n", p.language)
}func (p Gopher) debug() {fmt.Printf("I am debuging %s language\n", p.language)
}

执行命令，打印出汇编语言：

go tool compile -S ./src/main.go

可以看到，main 函数里调用了两个函数：

func convT2E64(t *_type, elem unsafe.Pointer) (e eface)
func convT2I(tab *itab, elem unsafe.Pointer) (i iface)

上面两个函数的参数和 iface 及 eface 结构体的字段是可以联系起来的：两个函数都是将参数组装一下，形成最终的接口。

作为补充，我们最后再来看下 _type 结构体：

type _type struct {// 类型大小size       uintptrptrdata    uintptr// 类型的 hash 值hash       uint32// 类型的 flag，和反射相关tflag      tflag// 内存对齐相关align      uint8fieldalign uint8// 类型的编号，有bool, slice, struct 等等等等kind       uint8alg        *typeAlg// gc 相关gcdata    *bytestr       nameOffptrToThis typeOff
}

Go 语言各种数据类型都是在 _type 字段的基础上，增加一些额外的字段来进行管理的：

type arraytype struct {typ   _typeelem  *_typeslice *_typelen   uintptr
}type chantype struct {typ  _typeelem *_typedir  uintptr
}type slicetype struct {typ  _typeelem *_type
}type structtype struct {typ     _typepkgPath namefields  []structfield
}

这些数据类型的结构体定义，是反射实现的基础。

参考资料

【有汇编分析，不错】http://legendtkl.com/2017/07/01/golang-interface-implement/

【interface 源码解读很不错包含反射】http://wudaijun.com/2018/01/go-interface-implement/

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