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GO语言--反射

article 2025/1/11 1:58:06

定义

计算机在运行时(Run Time)可以访问，检测和修改它本身状态或行为的一种能力。简单来说，反射就是程序在运行时能够观察并修改自己的行为。

这里的运行时是一个名词，指的是一个程序正在在运行或在被执行中的状态。

常用场景

1.在定义函数时，函数参数没有设置特定的数据类型（比如将参数设置为空接口）。如果需要对参数的数据类型或参数值进行判断，可以使用反射实现。

2.在调用函数时，根据if条件调用对应函数，可以对函数或参数进行反射，在运行期间能够动态执行函数调用。

第一定律：接口变量转反射变量

我们之前提到过空接口的定义及使用--空接口的数据类型是动态可变的。因此空接口和反射机制之间能够灵活转换。

反射机制需要导入"reflect"包。reflect包的两种基本类型为：Type和Value，分别对应两个方法reflect.TypeOf()和reflect.ValueOf()，用来读取接口卡变量的数据和类型。例子如下

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

func main() {
	test := []interface{}{1, "ishmael", 2.3}
	it := reflect.TypeOf(test)
	fmt.Printf("%T\n", it)
	fmt.Printf("%v\n", it)
	iv := reflect.ValueOf(test)
	fmt.Printf("%T\n", iv)
	fmt.Printf("%v\n", iv)
}

运行结果为

*reflect.rtype //反射变量的类型
[]interface {} //转换为反射变量前的变量类型
reflect.Value //反射变量的类型
[1 ishmael 2.3] //变量的数值

当然，虽然说是接口变量转反射变量。但由于空接口的数据类型灵活可变，实际上int，string也能直接转为反射变量。例子如下

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

func main() {

	it := reflect.TypeOf("ishmael")
	fmt.Printf("%T\n", it)
	fmt.Printf("%v\n", it)
	iv := reflect.ValueOf("ishmael")
	fmt.Printf("%T\n", iv)
	fmt.Printf("%v\n", iv)
}

运行结果为

*reflect.rtype
string
reflect.Value
ishmael

第二定律：反射变量转接口变量

我们上面提到过，接口变量与反射变量是能相互转换的。只需要调用结构体方法interface()即可。比较简单，例子如下

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

func main() {

	name := "ishmael"
	iv := reflect.ValueOf(name)
	fmt.Printf("Type is %T\nValue is %v\n", iv, iv)
	i := iv.Interface()
	fmt.Printf("Type is %T\nValue is %v\n", i, i)
}

运行结果

Type is reflect.Value
Value is ishmael
Type is string
Value is ishmael

第三定律：修改反射变量的值

在开头我们提到过，反射机制主要是用于程序在运行时，我们想去修改某个变量以满足对应的功能。所以我们才会将变量转换为反射变量。

但是，当我们将某个变量转换为反射变量时，反射变量只拷贝了变量的值。相当于我们新建了一个变量，我们后续的操作都是对这个新建的变量执行的。所以即使我们修改了反射变量，原变量的值也不会发生任何改变。这明显与我们的反射的定义不符。

计算机在运行时可以访问，检测和修改它本身状态或行为的一种能力

那我们怎么解决这个问题呢？为了解决这种情况，GO语言为反射变量设置了可写状态和不可写状态，从而有了CanSet()方法以判断当前变量能否被修改。

如果我们直接传入一个变量，那它是不可写的。那怎么才能通过修改反射变量的值同时修改原变量的值呢？

我们之前学过指针。那么我们可以在使用reflect.ValueOf()时传入指针。通过指针，我们可以修改内存地址对应的数值，使反射变量和整型变量的数值达成一致。

需要注意的是，由于我们传入的是地址，所以需要Elem()方法来获取该内存地址上的值，对这个值调用CanSet()方法，判断其是否可写。同时修改反射变量时不能修改为不同的数据类型，如string类型的反射变量不能被修改为int类型，否则会报错。例子如下

package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
)

func main() {

	name := "ishmael"
	it := reflect.ValueOf(&name)
	fmt.Printf("Value is %v, Type is %T\n", it, it)
	iv := it.Elem() //通过Elem()方法，获取该内存地址上的值
	fmt.Printf("Value is %v, Type is %T\n", iv, iv)
	if iv.CanSet() {
		iv.SetString("faust")
		fmt.Printf("Value is %v, Type is %T\n", iv, iv)
		iv.SetInt(10)
		fmt.Printf("Value is %v, Type is %T\n", iv, iv) //修改为不同类型会报错
	}

}

运行结果

Value is 0xc000088020, Type is reflect.Value
Value is ishmael, Type is reflect.Value
Value is faust, Type is reflect.Value
panic: reflect: call of reflect.Value.SetInt on string Value

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