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Golang 反射机制|Go主题月

因为没有强类型语言的经验,反射这个概念,之前确实没怎么接触过。在维基百科上搜了一下,具体解释如下:

在计算机学中,反射式编程(英语:reflective programming)或反射(英语:reflection),是指计算机程序在运行时(runtime)可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力。用比喻来说,反射就是程序在运行的时候能够“观察”并且修改自己的行为。

go 中的反射也是这种作用,可以在程序运行期间,获取变量的类型与值的信息,然后进行访问或或者修改。go 语言中,内置了 reflect 包,用来获取一个变量的类型(type)与值(value),对应的方法分别为 reflect.TypeOf()reflect.ValueOf()

反射类型

TypeOf 方法,会返回该变量的类型对象,类型对象下可以获取到变量的类型与种类。

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

func main() {
	// 定义一个int类型的变量
	var i int = 1
	// 获取变量的类型对象
	var typeOfNum = reflect.TypeOf(i) 

  // 输出类型与种类
  typeOfNumName = typeOfNum.Name()
  typeOfNumKind = typeOfNum.Kind()
  fmt.Printf("name: %s, kind: %s", typeOfNumName, typeOfNumKind)
}
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可以看到,此时的类型与种类都为 int

类型与种类

类型表示定义变量的时候指定的类型,可以反映 type 关键字定义的类型,而种类是变量最终归属的类型。说起来可能比较苍白,我们直接上代码。

type num int

// 定义一个num类型的变量
var i num = 1
var typeOfNum = reflect.TypeOf(i) 
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可以看到,此时的类型为 num,种类为 int

对于一些引用类型的变量,比如切片、函数、结构体,kind 都能准确反映其底层的类型。

func printTypeOf(typeOf reflect.Type) {
	fmt.Printf("name: %s, kind: %s\n", typeOf.Name(), typeOf.Kind())
}

type Person struct {}
type IntSlice []int
func main() {
	var a = IntSlice{}
	var b = Person{}
	printTypeOf(reflect.TypeOf(a))
	printTypeOf(reflect.TypeOf(b))
}
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而面对匿名结构体或者匿名函数,其类型值会返回为空。

func main() {
	var a = struct {}{}
	printTypeOf(reflect.TypeOf(a))
}
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反射值

ValueOf 方法,可以获取一个变量的值。

var i = 3.1415926
var s = "欢迎关注我的公众号:『自然醒的笔记本』"

fmt.Println(reflect.ValueOf(s))
fmt.Println(reflect.ValueOf(i))
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通过反射的值对象,也能取到变量的种类,并且还能根据其种类,调用对应的方法获取变量的真实值。

var i = 100
var v = reflect.ValueOf(i)

fmt.Println(v.Int()) // 如果值是 Int 类型,可以通过 Int 方法获取具体值
fmt.Println(v.Kind())
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修改值

通过反射得到的值对象,可以对变量本身的值进行修改。首先,在获取反射值时,不能直接获取变量的反射值,而是要先取其指针的值对象。

var i = 100
var v = reflect.ValueOf(&i) // 取出变量i的指针的值对象

fmt.Println(v.Kind(), v)
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取出指针的值对象之后,不能立即赋值,因为此时拿到的是变量的地址。

要赋值的话,需要先调用 Elem 方法,取出具体元素,然后进行赋值。

var i = 100
var v = reflect.ValueOf(&i) // 取出变量i的指针的值对象

var e = v.Elem()
e.SetInt(500) // 修改元素值

fmt.Println(e.Kind(), i)
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值对象与结构体

前面介绍过,通过反射可以得到变量的值,对于结构体来说,也是一样。

type Person struct {
	name string
	age int
	gender string
	address string
}

var p = Person{"Shenfq", 25, "男", "湖南长沙"}
var v = reflect.ValueOf(p)

fmt.Println(v.Kind(), v)
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反射值对象还提供了一些方法,专门用来针对结构体成员的信息获取。

NumField()

NumField() 可以获取结构体成员的具体数量。

var p = Person{"Shenfq", 25, "男", "湖南长沙"}
var v = reflect.ValueOf(p)

fmt.Println("Person 结构体成员数:", v.NumField())
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Field()

Field() 可以获取结构体指定索引位置的成员的反射值。

var p = Person{"Shenfq", 25, "男", "湖南长沙"}
var v = reflect.ValueOf(p)
var num = v.NumField()
for i :=0; i < num; i++ {
  var val = v.Field(i)
  fmt.Printf("Person[%d]: %s %v\n", i, val.Type(), val)
}
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FieldByName()

FieldByName() 可以获取结构体指定成员名称的成员的反射值。

var p = Person{"Shenfq", 25, "男", "湖南长沙"}
var v = reflect.ValueOf(p)
var vOfName = v.FieldByName("name")
fmt.Printf("Person[name]: %s %v\n", vOfName.Type(), vOfName)
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