Go语言圣经 .11.反射

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反射

go语言提供了一种机制，能够在运行时更新变量和检查他们的值、调用他们的方法和他们支持的内在操作，而不需要在编译的时候就知道这些变量的具体类型。这种机制被称作反射。

reflect.Type 和 reflect.Value

虽然还是有无穷多的类型, 但是它们的kinds类型却是有限的:

  • Bool, String 和 所有数字类型的基础类型;
  • Array 和 Struct 对应的聚合类型;
  • Chan, Func, Ptr, Slice, 和 Map 对应的引用类型;
  • interface 类型;
  • 还有表示空值的Invalid 类型. (空的 reflect.Value 的 kind 即为 Invalid.)

Display 递归打印

  • slice和数组：v.Len(), v.Index(i)
  • 结构体：v.NumField(), v.Type().Field(i)
  • map：v.MapKeys(), v.MapIndex(key)
  • 指针：v.Elem() v.IsNil()
  • 接口：v.Elem() v.IsNil()

示例：编码S表达式

通过reflect.Value修改值

我们可以通过调用reflect.Value的CanAddr方法来判断其是否可以被取地址

x := 2
d := reflect.ValueOf(&x).Elem() // d refers to the variable x
px := d.Addr().Interface().(*int) // px := &x
*px = 3 // x = 3
fmt.Println(x) // "3"

或者，不使用指针，而是通过调用可取地址的reflect.Value的reflect.Value.Set方法来更新对于的值：

d.Set(reflect.ValueOf(4))
fmt.Println(x) // "4"

这里有很多用于基本数据类型的Set方法：SetInt、SetUint、SetString和SetFloat等。

示例：编码S表达式

获取结构体字段标识

显示一个类型的方法集

几点忠告

练习

练习 12.1：

扩展Displayhans，使它可以显示包含以结构体或数组作为map的key类型的值。

练习 12.2：

增强display函数的稳健性，通过记录边界的步数来确保在超出一定限制前放弃递 归。（在13.3节，我们会看到另一种探测数据结构是否存在环的技术。）

练习 12.3：

实现encode函数缺少的分支。将布尔类型编码为t和nil，浮点数编码为Go语言的格式，复数1+2i编码为#C(1.0 2.0)格式。接口编码为类型名和值对，例如("[]int" (1 2 3))，但是这个形式可能会造成歧义：reflect.Type.String方法对于不同的类型可能返回相同的结果。

练习 12.4：

修改encode函数，以上面的格式化形式输出S表达式。

练习 12.5：

修改encode函数，用JSON格式代替S表达式格式。然后使用标准库提供的json.Unmarshal解码器来验证函数是正确的。

练习 12.6：

修改encode，作为一个优化，忽略对是零值对象的编码。

练习 12.7：

创建一个基于流式的API，用于S表达式的解码，和json.Decoder(§4.5)函数功能类似。

练习 12.8：

sexpr.Unmarshal函数和json.Unmarshal一样，都要求在解码前输入完整的字节 slice。定义一个和json.Decoder类似的sexpr.Decoder类型，支持从一个io.Reader流解码。修改sexpr.Unmarshal函数，使用这个新的类型实现。

练习 12.9：

编写一个基于标记的API用于解码S表达式，参考xml.Decoder（7.14）的风格。你将需要五种类型的标记：Symbol、String、Int、StartList和EndList。

练习 12.10：

扩展sexpr.Unmarshal函数，支持布尔型、浮点数和interface类型的解码，使用练习 12.3： 的方案。（提示：要解码接口，你需要将name映射到每个支持类型的 reflect.Type。）