Golang 接口（interface）源码分析
注意当前go版本代码为1.23
前言
接口是高级语言中的一个规约，是一组方法签名的集合。在Golang中， 接口是非侵入式的，具体类型实现 interface 不需要在语法上显式的声明，只需要具体类型的方法集合是 interface 方法集合的超集，就表示该类实现了这一 interface。编译器在编译时会进行 interface 校验。interface 和具体类型不同，它不能实现具体逻辑，也不能定义字段。
底层数据结构
Golang中接口的底层结构体有两种，分别是iface 和 eface，其中 runtime.iface 描述的接口包含方法，而 runtime.eface 则是不包含任何方法的空接口：interface{}。
iface源码
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type iface struct {
tab *abi.ITab
data unsafe.Pointer
}
type ITab struct {
Inter *InterfaceType
Type *Type
Hash uint32
Fun [1]uintptr
}
type InterfaceType struct {
Type Type
PkgPath Name
Methods []Imethod
}
type Type struct {
Size_ uintptr
PtrBytes uintptr
Hash uint32
TFlag TFlag
Align_ uint8
FieldAlign_ uint8
Kind_ Kind
Equal func(unsafe.Pointer, unsafe.Pointer) bool
GCData *byte
Str NameOff
PtrToThis TypeOff
}
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iface 内部维护两个指针，tab 中存放的是类型、方法等信息。data 则指向接口具体的值，一般而言是一个指向堆内存的指针。
由于 Go 语言是强类型语言，编译时对每个变量的类型信息做强校验，所以每个类型的元信息要用一个结构体描述。再者 Go 的反射也是基于类型的元信息实现的。Type 就是所有类型最原始的元信息。
整体结构如下：
eface源码
源码路径： runtime.eface
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| type eface struct {
_type *_type
data unsafe.Pointer
}
type _type = abi.Type
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eface作为空的 inferface{} 是没有方法集的接口。所以不需要 itab 数据结构。它只需要存类型和类型对应的值即可。对应的数据结构如下：
从这个数据结构可以看出，相比 iface，eface 只需要维护 abi.Type ，表示空接口所承载的具体的实体类型和data 描述了具体的值。它们分别被称为动态类型和动态值。而接口值包括动态类型和动态值，只有当 2 个字段都为 nil，空接口才为 nil。空接口的主要目的有 2 个，一是实现“泛型”，二是使用反射。所以空接口并不一定等于nil，这是常见的犯错点。
关于type的结构体
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type Type struct {
Size_ uintptr
PtrBytes uintptr
Hash uint32
TFlag TFlag
Align_ uint8
FieldAlign_ uint8
Kind_ Kind
Equal func(unsafe.Pointer, unsafe.Pointer) bool
GCData *byte
Str NameOff
PtrToThis TypeOff
}
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Go 语言各种数据类型都是在 _type 字段的基础上，增加一些额外的字段来进行管理的，这些数据类型的结构体定义，也是反射实现的基础。
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type ArrayType struct {
Type
Elem *Type
Slice *Type
Len uintptr
}
type ChanType struct {
Type
Elem *Type
Dir ChanDir
}
type SliceType struct {
Type
Elem *Type
}
type StructType struct {
Type
PkgPath Name
Fields []StructField
}
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问题
1.空接口一定等于 nil 吗？
接口值的零值是指动态类型和动态值都为 nil。当仅且当这两部分的值都为 nil 的情况下，这个接口值就才会被认为 接口值 == nil。
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| type Coder interface {
}
type Gopher struct {
name string
}
func main() {
var c Coder
fmt.Println(c == nil)
fmt.Printf("c: %T, %v\n", c, c)
var g *Gopher
fmt.Println(g == nil)
c = g
fmt.Println(c == nil)
fmt.Printf("c: %T, %v\n", c, c)
}
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2.【引申】 fmt.Println 函数的参数是 interface。对于内置类型，函数内部会用穷举法，得出它的真实类型，然后转换为字符串打印。而对于自定义类型，首先确定该类型是否实现了 String() 方法，如果实现了，则直接打印输出 String() 方法的结果；否则，会通过反射来遍历对象的成员进行打印。
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| package main
import "fmt"
type Student struct {
Name string
Age int
}
func main() {
var s = Student{
Name: "test",
Age: 18,
}
fmt.Println(s)
}
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因为 Student 结构体没有实现 String() 方法，所以 fmt.Println 会利用反射挨个打印成员变量：{qcrao 18}
这是添加string（）的实现：
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| func (s Student) String() string {
return fmt.Sprintf("[Name: %s], [Age: %d]", s.Name, s.Age)
}
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打印结果：
但是如果是*Student为接受者类型呢？
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| func (s *Student) String() string {
return fmt.Sprintf("[Name: %s], [Age: %d]", s.Name, s.Age)
}
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打印结果：
原因：类型 T 只有接受者是 T 的方法；而类型 *T 拥有接受者是 T 和 *T 的方法。语法上 T 能直接调 *T 的方法仅仅是 Go 的语法糖。
所以Student 结构体定义了接受者类型是值类型的 String() 方法时，通过**fmt.Println(s)或者fmt.Println(&s)**均可以按照自定义的格式来打印。
如果 Student 结构体定义了接受者类型是指针类型的 String() 方法时，只有通过**fmt.Println(&s)**才能按照自定义的格式打印。
参考链接
1.iface与eface的区别是什么
2.深入研究 Go interface 底层实现
