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Go 学习笔记（89） — 接口类型变量的等值比较操作（nil 接口变量、空接口类型变量、非空接口类型变量）

news 来源：原创 2024/5/4 4:54:29

1. nil 接口变量

未赋初值的接口类型变量的值为 nil，这类变量也就是 nil 接口变量，我们来看这类变量的内部表示输出的例子：


func printNilInterface() {
  // nil接口变量
  var i interface{} // 空接口类型
  var err error     // 非空接口类型
  println(i)
  println(err)
  println("i = nil:", i == nil)
  println("err = nil:", err == nil)
  println("i = err:", i == err)
}

运行这个函数，输出结果是这样的：


(0x0,0x0)
(0x0,0x0)
i = nil: true
err = nil: true
i = err: true

我们看到，无论是空接口类型还是非空接口类型变量，一旦变量值为 nil，那么它们内部表示均为(0x0,0x0)，也就是类型信息、数据值信息均为空。因此上面的变量 i 和 err 等值判断为 true。

2. 空接口类型变量

下面是空接口类型变量的内部表示输出的例子：


  func printEmptyInterface() {
      var eif1 interface{} // 空接口类型
      var eif2 interface{} // 空接口类型
      var n, m int = 17, 18
  
      eif1 = n
      eif2 = m

      println("eif1:", eif1)
      println("eif2:", eif2)
      println("eif1 = eif2:", eif1 == eif2) // false
  
      eif2 = 17
      println("eif1:", eif1)
      println("eif2:", eif2)
      println("eif1 = eif2:", eif1 == eif2) // true
 
      eif2 = int64(17)
      println("eif1:", eif1)
      println("eif2:", eif2)
      println("eif1 = eif2:", eif1 == eif2) // false
 }

这个例子的运行输出结果是这样的：


eif1: (0x10ac580,0xc00007ef48)
eif2: (0x10ac580,0xc00007ef40)
eif1 = eif2: false
eif1: (0x10ac580,0xc00007ef48)
eif2: (0x10ac580,0x10eb3d0)
eif1 = eif2: true
eif1: (0x10ac580,0xc00007ef48)
eif2: (0x10ac640,0x10eb3d8)
eif1 = eif2: false

我们按顺序分析一下这个输出结果。

首先，代码执行到第 11 行时，eif1 与 eif2 已经分别被赋值整型值 17 与 18，这样 eif1 和 eif2 的动态类型的类型信息是相同的（都是 0x10ac580），但 data 指针指向的内存块中存储的值不同，一个是 17，一个是 18，于是 eif1 不等于 eif2。

接着，代码执行到第 16 行的时候，eif2 已经被重新赋值为 17，这样 eif1 和 eif2 不仅存储的动态类型的类型信息是相同的（都是 0x10ac580），data 指针指向的内存块中存储值也相同了，都是 17，于是 eif1 等于 eif2。

然后，代码执行到第 21 行时，eif2 已经被重新赋值了 int64 类型的数值 17。这样，eif1 和 eif2 存储的动态类型的类型信息就变成不同的了，一个是 int，一个是 int64，即便 data 指针指向的内存块中存储值是相同的，最终 eif1 与 eif2 也是不相等的。

从输出结果中我们可以总结一下：对于空接口类型变量，只有 _type 和 data 所指数据内容一致的情况下，两个空接口类型变量之间才能划等号。另外，Go 在创建 eface 时一般会为 data 重新分配新内存空间，将动态类型变量的值复制到这块内存空间，并将 data 指针指向这块内存空间。因此我们多数情况下看到的 data 指针值都是不同的。

3. 非空接口类型变量

我们也直接来看一个非空接口类型变量的内部表示输出的例子：


type T int

func (t T) Error() string { 
    return "bad error"
}

func printNonEmptyInterface() { 
    var err1 error // 非空接口类型
    var err2 error // 非空接口类型
    err1 = (*T)(nil)
    println("err1:", err1)
    println("err1 = nil:", err1 == nil)

    err1 = T(5)
    err2 = T(6)
    println("err1:", err1)
    println("err2:", err2)
    println("err1 = err2:", err1 == err2)

    err2 = fmt.Errorf("%d\n", 5)
    println("err1:", err1)
    println("err2:", err2)
    println("err1 = err2:", err1 == err2)
}

这个例子的运行输出结果如下：


err1: (0x10ed120,0x0)
err1 = nil: false
err1: (0x10ed1a0,0x10eb310)
err2: (0x10ed1a0,0x10eb318)
err1 = err2: false
err1: (0x10ed1a0,0x10eb310)
err2: (0x10ed0c0,0xc000010050)
err1 = err2: false

我们看到上面示例中每一轮通过 println 输出的 err1 和 err2 的 tab 和 data 值，要么 data 值不同，要么 tab 与 data 值都不同。

和空接口类型变量一样，只有 tab 和 data 指的数据内容一致的情况下，两个非空接口类型变量之间才能划等号。这里我们要注意 err1 下面的赋值情况：


err1 = (*T)(nil)

针对这种赋值，println 输出的 err1 是（0x10ed120, 0x0），也就是非空接口类型变量的类型信息并不为空，数据指针为空，因此它与 nil（0x0,0x0）之间不能划等号。


type MyError struct {
    error
}

var ErrBad = MyError{
    error: errors.New("bad things happened"),
}

func bad() bool {
    return false
}

func returnsError() error {
    var p *MyError = nil
    if bad() {
        p = &ErrBad
    }
    return p
}

func main() {
    err := returnsError()
    if err != nil {
        fmt.Printf("error occur: %+v\n", err)
        return
    }
    fmt.Println("ok")
}

现在我们再回到我们开头的那个问题，你是不是已经豁然开朗了呢？开头的问题中，从 returnsError 返回的 error 接口类型变量 err 的数据指针虽然为空，但它的类型信息（iface.tab）并不为空，而是 *MyError 对应的类型信息，这样 err 与 nil（0x0,0x0）相比自然不相等，这就是我们开头那个问题的答案解析，现在你明白了吗？

4. 空接口类型变量与非空接口类型变量的等值比较

下面是非空接口类型变量和空接口类型变量之间进行比较的例子：


func printEmptyInterfaceAndNonEmptyInterface() {
  var eif interface{} = T(5)
  var err error = T(5)
  println("eif:", eif)
  println("err:", err)
  println("eif = err:", eif == err)

  err = T(6)
  println("eif:", eif)
  println("err:", err)
  println("eif = err:", eif == err)
}

这个示例的输出结果如下：


eif: (0x10b3b00,0x10eb4d0)
err: (0x10ed380,0x10eb4d8)
eif = err: true
eif: (0x10b3b00,0x10eb4d0)
err: (0x10ed380,0x10eb4e0)
eif = err: false

你可以看到，空接口类型变量和非空接口类型变量内部表示的结构有所不同（第一个字段：_type vs. tab)，两者似乎一定不能相等。但 Go 在进行等值比较时，类型比较使用的是 eface 的 _type 和 iface 的 tab._type，因此就像我们在这个例子中看到的那样，当 eif 和 err 都被赋值为T(5)时，两者之间是划等号的。

参考：https://time.geekbang.org/column/article/473414