Go语言反射reflect

标签：字节   字段   its   RoCE   eva   种类型   返回值   结构体   log   

反射是指在程序运行期对程序本身进行访问和修改的能力。

程序在编译时，变量被转换为内存地址，变量名不会被编译器写入到可执行部分。在运行程序时，程序无法获取自身的信息。

Go中的反射通过reflect包来完成。通过反射，我们能获取到正在运行的程序的所有信息。

通过反射，静态的Go也有了动态语言的特点。

一、reflect包

reflect包下主要的类型有两个，接口类型的Type,结构体类型Value,分别对应程序中的类型和值。

reflect包下主要的函数有Valueof（）和Typeof()，用于获取Value和Type.

	var id  byte
	id=9

	typeOf := reflect.TypeOf(id)//返回reflect.Type类型
	valueOf := reflect.ValueOf(id)//返回reflect.Value类型

	fmt.Println("类型为: ",typeOf)
	fmt.Println("值为： ",valueOf)

//类型为:  uint8
//值为：  9

这两种类型提供了很多方法和字段。

如下：

type Type

type Type interface {
    // Kind返回该接口的具体分类
    Kind() Kind
    // Name返回该类型在自身包内的类型名，如果是未命名类型会返回""
    Name() string
    // PkgPath返回类型的包路径，即明确指定包的import路径，如"encoding/base64"
    // 如果类型为内建类型(string, error)或未命名类型(*T, struct{}, []int)，会返回""
    PkgPath() string
    // 返回类型的字符串表示。该字符串可能会使用短包名（如用base64代替"encoding/base64"）
    // 也不保证每个类型的字符串表示不同。如果要比较两个类型是否相等，请直接用Type类型比较。
    String() string
    // 返回要保存一个该类型的值需要多少字节；类似unsafe.Sizeof
    Size() uintptr
    // 返回当从内存中申请一个该类型值时，会对齐的字节数
    Align() int
    // 返回当该类型作为结构体的字段时，会对齐的字节数
    FieldAlign() int
    // 如果该类型实现了u代表的接口，会返回真
    Implements(u Type) bool
    // 如果该类型的值可以直接赋值给u代表的类型，返回真
    AssignableTo(u Type) bool
    // 如该类型的值可以转换为u代表的类型，返回真
    ConvertibleTo(u Type) bool
    // 返回该类型的字位数。如果该类型的Kind不是Int、Uint、Float或Complex，会panic
    Bits() int
    // 返回array类型的长度，如非数组类型将panic
    Len() int
    // 返回该类型的元素类型，如果该类型的Kind不是Array、Chan、Map、Ptr或Slice，会panic
    Elem() Type
    // 返回map类型的键的类型。如非映射类型将panic
    Key() Type
    // 返回一个channel类型的方向，如非通道类型将会panic
    ChanDir() ChanDir
    // 返回struct类型的字段数（匿名字段算作一个字段），如非结构体类型将panic
    NumField() int
    // 返回struct类型的第i个字段的类型，如非结构体或者i不在[0, NumField())内将会panic
    Field(i int) StructField
    // 返回索引序列指定的嵌套字段的类型，
    // 等价于用索引中每个值链式调用本方法，如非结构体将会panic
    FieldByIndex(index []int) StructField
    // 返回该类型名为name的字段（会查找匿名字段及其子字段），
    // 布尔值说明是否找到，如非结构体将panic
    FieldByName(name string) (StructField, bool)
    // 返回该类型第一个字段名满足函数match的字段，布尔值说明是否找到，如非结构体将会panic
    FieldByNameFunc(match func(string) bool) (StructField, bool)
    // 如果函数类型的最后一个输入参数是"..."形式的参数，IsVariadic返回真
    // 如果这样，t.In(t.NumIn() - 1)返回参数的隐式的实际类型（声明类型的切片）
    // 如非函数类型将panic
    IsVariadic() bool
    // 返回func类型的参数个数，如果不是函数，将会panic
    NumIn() int
    // 返回func类型的第i个参数的类型，如非函数或者i不在[0, NumIn())内将会panic
    In(i int) Type
    // 返回func类型的返回值个数，如果不是函数，将会panic
    NumOut() int
    // 返回func类型的第i个返回值的类型，如非函数或者i不在[0, NumOut())内将会panic
    Out(i int) Type
    // 返回该类型的方法集中方法的数目
    // 匿名字段的方法会被计算；主体类型的方法会屏蔽匿名字段的同名方法；
    // 匿名字段导致的歧义方法会滤除
    NumMethod() int
    // 返回该类型方法集中的第i个方法，i不在[0, NumMethod())范围内时，将导致panic
    // 对非接口类型T或*T，返回值的Type字段和Func字段描述方法的未绑定函数状态
    // 对接口类型，返回值的Type字段描述方法的签名，Func字段为nil
    Method(int) Method
    // 根据方法名返回该类型方法集中的方法，使用一个布尔值说明是否发现该方法
    // 对非接口类型T或*T，返回值的Type字段和Func字段描述方法的未绑定函数状态
    // 对接口类型，返回值的Type字段描述方法的签名，Func字段为nil
    MethodByName(string) (Method, bool)
    // 内含隐藏或非导出方法
}

Type类型用来表示一个go类型。

不是所有go类型的Type值都能使用所有方法。请参见每个方法的文档获取使用限制。在调用有分类限定的方法时，应先使用Kind方法获知类型的分类。调用该分类不支持的方法会导致运行时的panic。

type Value

type Value struct {
    // 内含隐藏或非导出字段
}

Value为go值提供了反射接口。

相关的方法和函数如图：

测试

使用一个结构体来测试：

type Person struct {
	name string
	age int8
}

func (p Person) Eat()  {
	fmt.Println(p.name,"   eat.....")
}

func (p Person) Sleep(time int)  {
	fmt.Println(p.name,"  sleep......",time)
}

func(p Person) info()  {
	fmt.Println(" Person info :",p)
}

以获取字段为例：

	p:=Person{"王二",18}


	valueOf:= reflect.ValueOf(p)
	typeOf := reflect.TypeOf(p)

	fmt.Println("value: ",valueOf)
	fmt.Println("type: ",typeOf)

	field0 := valueOf.Field(0) //value通过索引获取字段值
	fieldByName := valueOf.FieldByName("name")//通过名字获取字段值


	fmt.Println(field0)
	fmt.Println(fieldByName)

	structField := typeOf.Field(0)//type通过索引获取结构体字段
	s := structField.Name
	t:= structField.Type
	fmt.Println("字段名 ",s)
	fmt.Println("字段类型 ",t)

}


//
value:  {王二 18}
type:  main.Person
王二
王二
字段名  name
字段类型  string

二、常用类型

除了Type和Value外，还有以下几个常用类型。

type Kind

type Kind uint

Kind代表Type类型值表示的具体分类。零值表示非法分类。

func (Kind) String

func (k Kind) String() string

type StructField

type StructField struct {
    // Name是字段的名字。PkgPath是非导出字段的包路径，对导出字段该字段为""。
    // 参见http://golang.org/ref/spec#Uniqueness_of_identifiers
    Name    string
    PkgPath string
    Type      Type      // 字段的类型
    Tag       StructTag // 字段的标签
    Offset    uintptr   // 字段在结构体中的字节偏移量
    Index     []int     // 用于Type.FieldByIndex时的索引切片
    Anonymous bool      // 是否匿名字段
}

StructField类型描述结构体中的一个字段的信息。

之前已经演示过。

type Method

type Method struct {
    // Name是方法名。PkgPath是非导出字段的包路径，对导出字段该字段为""。
    // 结合PkgPath和Name可以从方法集中指定一个方法。
    // 参见http://golang.org/ref/spec#Uniqueness_of_identifiers
    Name    string
    PkgPath string
    Type  Type  // 方法类型
    Func  Value // 方法的值
    Index int   // 用于Type.Method的索引
}

Method代表一个方法。该方法需要被Call调用。

func (Value) Call

func (v Value) Call(in []Value) []Value

Call方法同样可以调用函数。

Call方法调用函数。

func hi()  {
	fmt.Println("hi  ....")
}


	of := reflect.ValueOf(hi)//获取函数的Value对象

	of.Call(nil)//反射调用函数

Call方法调用方法。

注意的是私有方法是不可以被反射获取的。

 	p:=Person{"王二",18}


	valueOf:= reflect.ValueOf(p)

	fmt.Println(typeValue.NumMethod())//2

	method := valueOf.MethodByName("Eat")//注意大小写，私有方法不能被反射


	fmt.Println(method.Type())//func()
	method.Call(nil)//调用无参方法


	method2 := valueOf.Method(1)//通过索引获取

	method2.Call([]reflect.Value{reflect.ValueOf(100)})//调用有参方法

三、通过反射修改数据

通过反射修改数据，有几个条件。

1、该数据必须是可寻址的，也就是引用类型

**2、通过Elem方法得到指向该元素的Value **

3、通过Set系列方法修改数据

func (v Value) Elem() Value//取得指向元素的Value，如果v不是可寻址的，panic

func (v Value) Set(x Value)

func (v Value) SetString(x string) 
.....系列SetXXx方法

demo

p:=Person{"王二",18}
p.info()//Person info : {王二 18}
 

pt:=&p
pts := reflect.ValueOf(pt)
elem := pts.Elem()//可寻址的Value元素，并返回Value
elem.Set(reflect.ValueOf(Person{"张三",19}))//修改数据

p.info()//Person info : {张三 19}

反射增强了程序的灵活性，但同时也降低了性能。

Go语言反射reflect

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