在golang中interface底層分析文中分析了接口的底層原理。其中接口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分兩種一種是iface接口，就是有方法的接口，另一種是eface是空接口。不管是哪種都有兩個(gè)字段：data、_type 代表接口變量的數(shù)據(jù)和變量類型信息。那它和反射類型有什么關(guān)系嗎？今天的文章就是分析接口變量和反射變量的關(guān)系。
環(huán)境：go version go1.12.5 linux/amd64
1 類型方法 reflect.TypeOf(interface{})
示例1代碼如下圖：
輸出I
變量x的類型是I，那將x傳入TypeOf()函數(shù)之后 Name()函數(shù)是如何獲取到變量x的類型信息的呢？
接下來我們一步一步分析，第12行代碼的Name()函數(shù)是如何獲取到類型I的。
看一下TypeOf(interface)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)：
func TypeOf(i interface{}) Type {
eface := *(*emptyInterface)(unsafe.Pointer(&i))
return toType(eface.typ)
}
我們發(fā)現(xiàn)TypeOf的參數(shù)是接口類型，就是說變量x的副本被包裝成了runtime/runtime2.go中定義的eface（空接口）。然后將eface強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成了emptyInterface,如下是reflect和runtime包下定義兩個(gè)空接口：
//reflect/type.go
type emptyInterface struct {
typ *rtype
word unsafe.Pointer
}
//runtime/runtime2.go
type eface struct {
_type *_type
data unsafe.Pointer
}
發(fā)現(xiàn)和runtime包中的空接口很像，emptyInterface.word,runtime.eface字段類型是相同的。那就看看rtype和_type是否相同呢？
//reflect/type.go
type rtype struct {
size uintptr
ptrdata uintptr // number of bytes in the type that can contain pointers
hash uint32 // hash of type; avoids computation in hash tables
tflag tflag // extra type information flags
align uint8 // alignment of variable with this type
fieldAlign uint8 // alignment of struct field with this type
kind uint8 // enumeration for C
alg *typeAlg // algorithm table
gcdata *byte // garbage collection data
str nameOff // string form
ptrToThis typeOff // type for pointer to this type, may be zero
}
//runtime/type.go
type _type struct {
size uintptr
ptrdata uintptr // size of memory prefix holding all pointers
hash uint32
tflag tflag
align uint8
fieldalign uint8
kind uint8
alg *typeAlg
// gcdata stores the GC type data for the garbage collector.
// If the KindGCProg bit is set in kind, gcdata is a GC program.
// Otherwise it is a ptrmask bitmap. See mbitmap.go for details.
gcdata *byte
str nameOff
ptrToThis typeOff
}
完全一樣所以就可以毫無顧慮轉(zhuǎn)換了。
也就是說emptyInterface.rtype結(jié)構(gòu)體里已經(jīng)有x的類型信息了。接下來繼續(xù)看Name()函數(shù)是如何獲取到類型的字符串信息的：
Type(interface{})函數(shù)里有個(gè)toType()函數(shù)，去看一下：
//reflect/type.go
func toType(t *rtype) Type {
if t == nil {
return nil
}
return t
}
上面代碼是將*rtype直接轉(zhuǎn)換成了Type類型了，那Type類型是啥?
//reflect/type.go
type Type interface {
......
Name() string
......
}
其實(shí)Type是個(gè)接口類型。
那*rtype肯定實(shí)現(xiàn)了此接口中的方法,其中就包括Name()方法。找到了Name()的實(shí)現(xiàn)函數(shù)如下。如果不先看Name()的實(shí)現(xiàn),其實(shí)也能猜到：就是從*rtype類型中定位數(shù)據(jù)獲取數(shù)據(jù)并返回給調(diào)用者的過程，因?yàn)?code>*rtype里面有包含值變量類型等信息。
func (t *rtype) Name() string {
if t.tflag&tflagNamed == 0 {
return ""
}
s := t.String()
i := len(s) - 1
for i >= 0 {
if s[i] == '.' {
break
}
i--
}
return s[i+1:]
}
重點(diǎn)看一下t.String()
func (t *rtype) String() string {
s := t.nameOff(t.str).name()
if t.tflag&tflagExtraStar != 0 {
return s[1:]
}
return s
}
再重點(diǎn)看一下nameOff()：
func (t *rtype) nameOff(off nameOff) name {
return name{(*byte)(resolveNameOff(unsafe.Pointer(t), int32(off)))}
}
從名字可以猜測(cè)出Off是Offset的縮寫（這個(gè)函數(shù)里面的具體邏輯就探究了）進(jìn)行偏移從而得到對(duì)應(yīng)內(nèi)存地址的值。
String()函數(shù)中的name()函數(shù)如下：
func (n name) name() (s string) {
if n.bytes == nil {
return
}
b := (*[4]byte)(unsafe.Pointer(n.bytes))
hdr := (*stringHeader)(unsafe.Pointer(&s))
hdr.Data = unsafe.Pointer(&b[3])
hdr.Len = int(b[1])<<8 | int(b[2])
return s
}
name()函數(shù)的邏輯是根據(jù)nameOff()返回的*byte(就是類型信息的首地址)計(jì)算出字符串的Data和Len位置，然后通過返回值&s包裝出stringHeader（字符串原型）并將Data，Len賦值給字符串原型，從而將返回值s賦值。
總結(jié) ：
普通的變量 => 反射中Type類型 => 獲取變量類型信息 。
1，變量副本包裝成空接口runtime.eface。
2，將runtime.eface轉(zhuǎn)換成reflat.emptyInterface(結(jié)構(gòu)都一樣)。
3，將*emptyInterface.rtype轉(zhuǎn)換成reflect.Type接口類型（包裝成runtime.iface結(jié)構(gòu)體類型）。
4，接口類型變量根據(jù)runtime.iface.tab.fun找到reflat.Name()函數(shù)。
5，reflect.Name()根據(jù)*rtype結(jié)構(gòu)體str(nameoff類型)找到偏移量。
6，根據(jù)偏移量和基地址(基地址沒有在*rtype中，這塊先略過)。找到類型內(nèi)存塊。
7，包裝成stringHeader類型返回給調(diào)用者。
其實(shí)核心就是將runtime包中的eface結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)復(fù)制到reflect包中的emptyInterface中然后在從里面獲取相應(yīng)的值類型信息。
refact.Type接口里面的其他方法就不在在這里說了，核心思想就是圍繞reflat.emptyInterface中的數(shù)據(jù)進(jìn)行查找等操作。
2 值方法 reflect.ValueOf(interface{})
package main
import (
"reflect"
"fmt"
)
func main() {
var a = 3
v := reflect.ValueOf(a)
i := v.Interface()
z := i.(int)
fmt.Println(z)
}
看一下reflect.ValueOf()實(shí)現(xiàn)：
func ValueOf(i interface{}) Value {
....
return unpackEface(i)
}
返回值是Value類型：
type Value struct {
typ *rtype
ptr unsafe.Pointer
flag //先忽略
}
Value是個(gè)結(jié)構(gòu)體類型，包含著值變量的類型和數(shù)據(jù)指針。
func unpackEface(i interface{}) Value {
e := (*emptyInterface)(unsafe.Pointer(&i))
t := e.typ
if t == nil {
return Value{}
}
f := flag(t.Kind())
if ifaceIndir(t) {
f |= flagIndir
}
return Value{t, e.word, f}
}
具體實(shí)現(xiàn)是在unpackEface(interface{})中：
e := (*emptyInterface)(unsafe.Pointer(&i))
和上面一樣從*runtime.eface轉(zhuǎn)換成*reflect.emptyInterface了。
最后包裝成Value：
return Value{t, e.word, f}
繼續(xù)看一下示例代碼：
i := v.Interface()
的實(shí)現(xiàn)：
func (v Value) Interface() (i interface{}) {
return valueInterface(v, true)
}
func valueInterface(v Value, safe bool) interface{} {
......
return packEface(v)
}
func packEface(v Value) interface{} {
t := v.typ
var i interface{}
e := (*emptyInterface)(unsafe.Pointer(&i))
switch {
case ifaceIndir(t):
if v.flag&flagIndir == 0 {
panic("bad indir")
}
//將值的數(shù)據(jù)信息指針賦值給ptr
ptr := v.ptr
if v.flag&flagAddr != 0 {
c := unsafe_New(t)
typedmemmove(t, c, ptr)
ptr = c
}
//為空接口賦值
e.word = ptr
case v.flag&flagIndir != 0:
e.word = *(*unsafe.Pointer)(v.ptr)
default:
e.word = v.ptr
}
//為空接口賦值
e.typ = t
return i
}
最終調(diào)用了packEface()函數(shù)，從函數(shù)名字面意思理解是打包成空接口。
邏輯是：從value.typ信息包裝出reflect.emptyInterface結(jié)構(gòu)體信息，然后將reflect.eface寫入i變量中，又因?yàn)閕是interface{}類型，編譯器又會(huì)將i轉(zhuǎn)換成runtime.eface類型。
z := i.(int)
根據(jù)字面量int編譯器會(huì)從runtime.eface._type中查找int的值是否匹配，如果不匹配panic，匹配i的值賦值給z。
總結(jié)：從值變量 => value反射變量 => 接口變量：
1，包裝成value類型。
2，從value類型中獲取rtype包裝成reflect.emptyInterface類型。
3，reflect.eface編譯器轉(zhuǎn)換成runtime.eface類型。
4，根據(jù)程序z :=i(int) 從runtime.eface._type中查找是否匹配。
5，匹配將值賦值給變量z。
總結(jié)：Value反射類型轉(zhuǎn)interface{}類型核心還是reflet.emptyInterface與runtime.eface的相互轉(zhuǎn)換。
參考：
Golang反射包的實(shí)現(xiàn)原理（The Laws of Reflection)
譯|interface 和反射的關(guān)系
