Go语言interface底层实现

Go的interface源码在Golang源码的runtime目录中。 Go在不一样版本之间的interface结构可能会有所不一样，可是，总体的结构是不会改变的，此文章用的Go版本是1.11。

Go的interface是由两种类型来实现的：iface和eface。 其中，iface表示的是包含方法的interface，例如：

type Person interface {
	Print()
}
复制代码

而eface表明的是不包含方法的interface，即

type Person interface {}
复制代码

或者

var person interface{} = xxxx实体

复制代码

eface

eface的具体结构是：

一共有两个属性构成，一个是类型信息 _type，一个是数据信息。 其中， _type能够认为是Go语言中全部类型的公共描述，Go语言中几乎全部的数据结构均可以抽象成 _type，是全部类型的表现，能够说是万能类型， data是指向具体数据的指针。

type的具体代码为：

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
}
复制代码

eface的总体结构是：

对于没有方法的interface赋值后的内部结构是怎样的呢？ 能够先看段代码：

import (
	"fmt"
	"strconv"
)

type Binary uint64

func main() {
	b := Binary(200)
	any := (interface{})(b)
	fmt.Println(any)
}
复制代码

输出200，赋值后的结构图是这样的：

对于将不一样类型转化成 type万能结构的方法，是运行时的 convT2E方法，在 runtime包中。 以上，是对于没有方法的接口说明。 对于包含方法的函数，用到的是另外的一种结构，叫 iface

iface

全部包含方法的接口，都会使用iface结构。包含方法的接口就是一下这种最多见，最普通的接口：

type Person interface {
	Print()
}
复制代码

iface的源代码是：

type iface struct {
	tab  *itab
	data unsafe.Pointer
}
复制代码

iface的具体结构是：

itab是iface不一样于eface比较关键的数据结构。其可包含两部分：一部分是肯定惟一的包含方法的interface的具体结构类型，一部分是指向具体方法集的指针。 具体结构为：

属性 itab的源代码是：

type itab struct {
	inter *interfacetype //此属性用于定位到具体interface
	_type *_type //此属性用于定位到具体interface
	hash  uint32 // copy of _type.hash. Used for type switches.
	_     [4]byte
	fun   [1]uintptr // variable sized. fun[0]==0 means _type does not implement inter.
}
复制代码

属性interfacetype相似于_type，其做用就是interface的公共描述，相似的还有maptype、arraytype、chantype...其都是各个结构的公共描述，能够理解为一种外在的表现信息。interfacetype源码以下：

type interfacetype struct {
	typ     _type
	pkgpath name
	mhdr    []imethod
}
type imethod struct {
	name nameOff
	ityp typeOff
}
复制代码

iface的总体结构为：

对于含有方法的interface赋值后的内部结构是怎样的呢？ 一下代码运行后

package main

import (
	"fmt"
	"strconv"
)

type Binary uint64
func (i Binary) String() string {
	return strconv.FormatUint(i.Get(), 10)
}

func (i Binary) Get() uint64 {
	return uint64(i)
}

func main() {
	b := Binary(200)
	any := fmt.Stringer(b)
	fmt.Println(any)
}
复制代码

首先，要知道代码运行结果为:200。 其次，了解到fmt.Stringer是一个包含String方法的接口。

type Stringer interface {
	String() string
}
复制代码

最后，赋值后接口Stringer的内部结构为：

对于将不一样类型转化成itable中type(Binary)的方法，是运行时的convT2I方法，在runtime包中。

参考文献：

《Go in action》

https://research.swtch.com/interfaces

https://juejin.im/entry/5a7d08d3f265da4e865a6200

更多精彩内容，请关注个人微信公众号 互联网技术窝 或者加微信共同探讨交流：