理解go的反射机制reflection

作者: 李佶澳   转载请保留:原文地址   发布时间:2017/11/06 15:34:13

说明

不同语言的反射模式是不同的。

在golang的官网上有一篇文章很详细的介绍了go语言的反射机制: The Laws of Reflection

反射实现的前提

反射是建立在类型之上:

reflection builds on the type system

golang的变量类型是静态的,在创建变量的时候就已经确定,反射主要与golang的interface类型相关。

在golang的实现中,每个interface变量都有一个对应pair,pair中记录了实际变量的值和类型:

(value, type)

value是实际变量值,type是实际变量的类型

例如,创建类型为*os.File的变量,然后将其赋给一个接口变量r

tty, err := os.OpenFile("/dev/tty", os.O_RDWR, 0)

var r io.Reader
r = tty

接口变量r的pair中将记录如下信息:

(tty, *os.File)

这个pair在接口变量的连续赋值过程中是不变的,将接口变量r赋给另一个接口变量w:

var w io.Writer
w = r.(io.Writer)

接口变量w的pair与r的pair相同,都是:

(tty, *os.File)

即使w是空接口类型,pair也是不变的。

pair的存在,是golang中实现反射的前提,理解了pair,就更容易理解反射。

从接口变量中获取value和type信息

reflect.TypeOf()是获取pair中的type,reflect.ValueOf()获取pair中的value:

package main
import (
	"fmt"
	"reflect"
)
func main() {
	var x float64 = 3.4
	fmt.Println("type: ", reflect.TypeOf(x))
	fmt.Println("type: ", reflect.ValueOf(x))
}

运行时输出的结果是:

type:  float64
type:  3.4

pair中的value和type用类型reflect.Valuereflect.Type描述。

package: reflect中有很详细的信息,例如Kind()返回的类型:

const (
	Invalid Kind = iota
	Bool
	Int
	Int8
	Int16
	Int32
	Int64
	Uint
	Uint8
	Uint16
	Uint32
	Uint64
	Uintptr
	Float32
	Float64
	Complex64
	Complex128
	Array
	Chan
	Func
	Interface
	Map
	Ptr
	Slice
	String
	Struct
	UnsafePointer
)

从Value中获取接口信息

类型为”relfect.Value”变量,通过下面的方法可以获得接口变量:

func (v Value) Interface() interface{}

当收到一个类型为reflect.Value类型的变量时,用下面方式将它转换对应的接口变量,然后进行类型判断:

y := v.Interface().(float64)

之后就可以使用y的成员和方法。

通过reflect.Value设置实际变量的值

reflect.Value是通过reflect.ValueOf(X)获得的,只有当X是指针的时候,才可以通过reflec.Value修改实际变量X的值。

例如:

var x float64 = 3.4
p := reflect.ValueOf(&x)    // Note: take the address of x.
v := p.Elem()
fmt.Println("type of p:", v.Type())
fmt.Println("settability of p:", v.CanSet())
v.SetFloat(77)

传入的是* float64,需要用p.Elem()获取所指向的Value。v.CantSet()输出的是true,因此可以用v.SetFloat()修改x的值。

收到reflect.Value变量后

如果得到了一个类型为reflect.Value的变量,可以通过下面的方式,获得变量的信息。

如果知道v的真实类型,可先转换成interface{},然后转化成对应的类型:

r := v.Interface().(已知的类型)

除了interface{},还可以转换成其它类型:

func (v Value) Bool() bool
func (v Value) Bytes() []byte
func (v Value) Int() int64
func (v Value) Uint() uint64
...

如果不知道v的真实类型,获取它的Type,然后遍历Type的Field,和v的Field:

t := v.Type()
for i := 0; i < v.NumField(); i++ {
	f := v.Field(i)
	fmt.Printf("%d: %s %s = %v\n", i, t.Field(i).Name, f.Type(), f.Interface())
}

参考

  1. The Laws of Reflection
  2. package: reflect

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