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Go反射指南

article 2025/1/31 1:35:15

概念：

官方对此有个非常简明的介绍，两句话耐人寻味：

反射提供一种让程序检查自身结构的能力
反射是困惑的源泉

第1条，再精确点的描述是“反射是一种检查interface变量的底层类型和值的机制”。第2条，很有喜感的自嘲，不过往后看就笑不出来了，因为你很可能产生困惑。

reflect 实现了运行时的反射能力，能够让程序操作不同类型的对象。反射包中有两对非常重要的函数和类型，两个函数分别是：

reflect.TypeOf() 能获取类型信息；
reflect.ValueOf() 能获取数据的运行时表示；

只有这么简单吗？当然不是，请继续阅读。

引出：

其实了解反射的第一步，应从interface入手，因为反射与接口存在着千丝万缕的关系。

如下是一段interface的源码

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

// layout of Itab known to compilers
// allocated in non-garbage-collected memory
// Needs to be in sync with
// ../cmd/compile/internal/gc/reflect.go:/^func.dumptypestructs.
type itab struct {
    inter  *interfacetype
    _type  *_type
    link   *itab
    bad    int32
    inhash int32      // has this itab been added to hash?
    fun    [1]uintptr // variable sized
}

看不懂也没关系，我对其大致简化一番，从reflect角度再来看看，并思考从iface中看到的字段：

type I interface{
    // 方法集
}
type iface struct{
    typ reflect.Type   // 储存类型信息
    val reflect.Value  // 储存实际值
}

之所以引出interface，是因为想说interface类型有个(value，type)对，而反射就是检查interface的这个(value, type)对的。具体一点说就是Go提供一组方法提取interface的value，提供另一组方法提取interface的type。

reflect.Type 提供一组接口处理interface的类型，即（value, type）中的type
reflect.Value 提供一组接口处理interface的值,即(value, type)中的value

下面会提到反射对象，所谓反射对象即反射包里提供的两种类型的对象。

reflect.Type 类型对象
reflect.Value 类型对象

三大法则：

第一法则：

从 interface{} 变量，可以反射出反射对象；

下面示例，看看是如何通过反射获取一个变量的值和类型的：

package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
)

func main() {
    var x float64 = 3.4
    t := reflect.TypeOf(x)  //t is reflext.Type
    fmt.Println("type:", t)

    v := reflect.ValueOf(x) //v is reflext.Value
    fmt.Println("value:", v)
}

运行如下：
type: float64
value: 3.4

是不是疑惑了，明明是上述是x->reflect类型，却依然说是 interface{} --变为--> reflect类型呢？这是因为，在TypeOf 与 ValueOf 内部，自动将值类型，转化为了接口类型。

第二法则：

从反射对象可以获取 interface{} 变量；

package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
)

func main() {
    var x float64 = 3.4

    v := reflect.ValueOf(x) //v is reflext.Value

    var y float64 = v.Interface().(float64)
    fmt.Println("value:", y)
}

1、用reflect.ValueOf(x) 获取，value值。

2、v.Interface() 转化成接口。

3、类型断言转化成，对应的基本类型

第三法则：

要修改反射对象，其值必须可设置。

通过反射可以将interface类型变量转换成反射对象，可以使用该反射对象设置其持有的值。在介绍何谓反射对象可修改前，先看一下失败的例子：

package main

import (
    "reflect"
)

func main() {
    var x float64 = 3.4
    v := reflect.ValueOf(x)
    v.SetFloat(7.1) // Error: will panic.
}

如下代码，通过反射对象v设置新值，会出现panic。报错如下：

panic: reflect: reflect.Value.SetFloat using unaddressable value

错误原因即是v是不可修改的。

反射对象失败，取决于是否可以修改其储存的值。回想一下函数传参时，是传值还是传址，就不难理解上例中为何失败。

上例中，传入 reflect.ValueOf() 函数的其实是x的值，而非x本身。即通过v修改其值是无法影响x的，也即是无效的修改，所以 golang 会报错。

想到此处，即可明白，如果构建v时使用x的地址就可实现修改了，但此时v代表的是指针地址，我们要设置的是指针所指向的内容，也即我们想要修改的是*v。那怎么通过v修改x的值呢？

reflect.Value 提供了 Elem() 方法，可以获得指针向指向的Value 。看如下代码：

package main

import (
"reflect"
    "fmt"
)

func main() {
    var x float64 = 3.4
    v := reflect.ValueOf(&x)
    v.Elem().SetFloat(7.1)
    fmt.Println("x :", v.Elem().Interface())
}

1、调用reflect.ValueOf 获取变量指针。

2、调用 reflect.Value.Elem 获取指针指向的变量。

3、调用 reflect.Value.SetFloat() 更新变量。