hi, 大家好，我是 haohongfan。

可能你看過的 interface 剖析的文章比較多了，這些文章基本都是從匯編角度分析類型轉換或者動態轉發。不過隨著 Go 版本升級，對應的 Go 匯編也發生了巨大的變化，如果單從匯編角度去分析 interface 變的非常有難度，本篇文章我會從內存分配+匯編角度切入 interface，去了解 interface 的原理。

限于篇幅 interface 有關動態轉發和反射的內容，請關注后續的文章。本篇文章主要是關于類型轉換。

efaceiface

eface

func?main()?{var?ti?interface{}var?a?int?=?100ti?=?afmt.Println(ti) }

這段最常見的代碼，現在提出一些問題：

• 如何查看 ti 是 eface 還是 iface ?

• 值 100 保存在哪里了 ？

• 如何看 ti 的真實的值的類型 ？

大部分源碼分析都是從匯編入手來看的，這里也把對應的匯編貼出來

0x0040 00064 (main.go:44) MOVQ $100, (SP) 0x0048 00072 (main.go:44) CALL runtime.convT64(SB) 0x004d 00077 (main.go:44) MOVQ 8(SP), AX 0x0052 00082 (main.go:44) MOVQ AX, ""..autotmp_3+64(SP) 0x0057 00087 (main.go:44) LEAQ type.int(SB), CX 0x005e 00094 (main.go:44) MOVQ CX, "".ti+72(SP) 0x0063 00099 (main.go:44) MOVQ AX, "".ti+80(SP)

這段匯編有下面這些特點：

• CALL runtime.convT64(SB)：將 100 作為 runtime.convT64 的參數，該函數申請了一段內存，將 100 放入了這段內存里

• 將類型 type.int 放入到 SP+72 的位置

• 將包含 100 的那塊內存的指針，放入到 SP + 80 的位置

這段匯編從直觀上來說，interface 轉換成 eface 是看不出來的。這個如何觀察呢？這個就需要借助 gdb 了。

再繼續深究下，如何利用內存分布來驗證是 eface 呢？需要另外再添加點代碼。

type?eface?struct?{_type?*_typedata??unsafe.Pointer }type?_type?struct?{size???????uintptrptrdata????uintptr?//?size?of?memory?prefix?holding?all?pointershash???????uint32tflag??????tflagalign??????uint8fieldAlign?uint8kind???????uint8equal??????func(unsafe.Pointer,?unsafe.Pointer)?boolgcdata?????*bytestr????????nameOffptrToThis??typeOff }func?main()?{var?ti?interface{}var?a?int?=?100ti?=?afmt.Println("type:",?*(*eface)(unsafe.Pointer(&ti))._type)fmt.Println("data:",?*(*int)((*eface)(unsafe.Pointer(&ti)).data))fmt.Println((*eface)(unsafe.Pointer(&ti))) }

output:

type:?{8?0?4149441018?15?8?8?2?0x10032e0?0x10e6b60?959?27232} data:?100 &{0x10ade20?0x1155bc0}

從這個結果上能夠看出來

• eface.kind = 2, 對應著 runtime.kindInt

• eface.data = 100

從內存上分配上看，我們基本看出來了 eface 的內存布局及對應的最終的 eface 的類型轉換結果。

iface

package?maintype?Person?interface?{Say()?string }type?Man?struct?{ }func?(m?*Man)?Say()?string?{return?"Man" }func?main()?{var?p?Personm?:=?&Man{}p?=?mprintln(p.Say()) }

iface 我們也看下匯編：

0x0029 00041 (main.go:24) LEAQ runtime.zerobase(SB), AX 0x0030 00048 (main.go:24) MOVQ AX, ""..autotmp_6+48(SP) 0x0035 00053 (main.go:24) MOVQ AX, "".m+32(SP) 0x003a 00058 (main.go:25) MOVQ AX, ""..autotmp_3+64(SP) 0x003f 00063 (main.go:25) LEAQ go.itab.*"".Man,"".Person(SB), CX 0x0046 00070 (main.go:25) MOVQ CX, "".p+72(SP) 0x004b 00075 (main.go:25) MOVQ AX, "".p+80(SP)

這段匯編上，能夠看出來是有 itab 的，但是是否真的是轉成了 iface，匯編上仍然反應不出來。

同樣，我們繼續用 gdb 查看 Person interface 確實被轉換成了 iface。

關于 iface 內存布局，我們仍然加點代碼來查看

type?itab?struct?{inter?*interfacetype_type?*_typehash??uint32_?????[4]bytefun???[1]uintptr }type?iface?struct?{tab??*itabdata?unsafe.Pointer }type?Person?interface?{Say()?string }type?Man?struct?{Name?string }func?(m?*Man)?Say()?string?{return?"Man" }func?main()?{var?p?Personm?:=?&Man{Name:?"hhf"}p?=?mprintln(p.Say())fmt.Println("itab:",?*(*iface)(unsafe.Pointer(&p)).tab)fmt.Println("data:",?*(*Man)((*iface)(unsafe.Pointer(&p)).data)) }

output:

Man itab:?{0x10b3ba0?0x10b1900?1224794265?[0?0?0?0]?[17445152]} data:?{hhf}

關于想繼續探究 eface, iface 的內存布局的同學，可以基于上面的代碼，利用 unsafe 的相關函數去看對應的內存位置上的值。

類型斷言

type?Person?interface?{Say()?string }type?Man?struct?{Name?string }func?(m?*Man)?Say()?string?{return?"Man" }func?main()?{var?p?Personm?:=?&Man{Name:?"hhf"}p?=?mif?m1,?ok?:=?p.(*Man);?ok?{fmt.Println(m1.Name)} }

我們僅關注類型斷言那塊內容，貼出對應的匯編

0x0087 00135 (main.go:23) MOVQ "".p+104(SP), AX 0x008c 00140 (main.go:23) MOVQ "".p+112(SP), CX 0x0091 00145 (main.go:23) LEAQ go.itab.*"".Man,"".Person(SB), DX 0x0098 00152 (main.go:23) CMPQ DX, AX

能夠看出來的是：將 iface.itab 放入了 AX，將 go.itab.*"".Man,"".Person(SB) 放入了 DX，比較兩者是否相等，來判斷 Person 的真實類型是否是 Man。

另外一個類型斷言的方式就是 switch 了，其實兩者本質上沒啥區別。

坑

interface 最著名的坑的，應該就是下面這個了。

func?main()?{var?a?interface{}?=?nilvar?b?*int?=?nilisNil(a)isNil(b) }func?isNil(x?interface{})?{if?x?==?nil?{fmt.Println("empty?interface")return}fmt.Println("non-empty?interface") }

output:

empty?interface non-empty?interface

為什么會這樣呢？這就涉及到 interface == nil 的判斷方式了。一般情況只有 eface 的 type 和 data 都為 nil 時，interface == nil 才是 true。

當我們把 b 復制給 interface 時，x._type.Kind = kindPtr。雖說 x.data = nil，但是不符合 interface == nil 的判斷條件了。

關于 interface 源碼閱讀的一點建議

關于 interface 源碼閱讀的一點建議，如果想利用匯編看源碼的話，盡量選擇 go1.14.x。

選擇 Go 匯編來看 interface，基本上也是為了查看 interface 最終被轉換成 eface 還是 iface，調用了 runtime 的哪些函數，以及對應的函數棧分布。如果 Go 版本選擇的太高的話，go 匯編變化太大了，可能匯編上就看不到對應的內容了。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的Go interface 类型转换原理剖析的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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