GCTT | Go 语言中的选择器
首发于:https://studygolang.com/articles/14628
在 Go 语言中,表达式 foo.bar 可能表示两件事。如果 foo 是一个包名,那么表达式就是一个所谓的限定标识符,用来引用包 foo 中的导出的标识符。由于它只用来处理导出的标识符,bar 必须以大写字母开头(译注:如果首字母大写,则可以被其他的包访问;如果首字母小写,则只能在本包中使用):
1 package foo
2 import "fmt"
3 func Foo() {
4 fmt.Println("foo")
5 }
6 func bar() {
7 fmt.Println("bar")
8 }
9
10 package main
11 import "github.com/mlowicki/foo"
12 func main() {
13 foo.Foo()
14 }
这样的程序会工作正常。但是(主函数)调用 foo.bar() 会在编译时报错 —— cannot refer to unexported name foo.bar(无法引用未导出的名称 foo.bar)。
如果 foo 不是 一个包名,那么 foo.bar 就是一个选择器表达式。它访问 foo 表达式的字段或方法。点之后的标识符被称为 selector(选择器)。关于首字母大写的规则并不适用于这里。它允许从定义了 foo 类型的包中选择未导出的字段或方法:
1 package main
2 import "fmt"
3 type T struct {
4 age byte
5 }
6 func main() {
7 fmt.Println(T{age: 30}.age)
8 }
该程序打印:30
选择器的深度
语言规范定义了选择器的 depth(深度)。让我们来看看它是如何工作的吧。选择器表达式 foo.bar 可以表示定义在 foo 类型的字段或方法或者定义在 foo 类型中的匿名字段:
1 type E struct {
2 name string
3 }
4 func (e E) SayHi() {
5 fmt.Printf("Hi %s!n", e.name)
6 }
7 type T struct {
8 age byte
9 E
10 }
11 func (t T) IsStillYoung() bool {
12 return t.age
在上面的代码中,我们可以看到可以调用方法或者访问定义在嵌入字段中字段。字段 t.name 和方法 t.SayHi 都被提升了,这是因为类型 E 嵌套在 T 的定义中:
1 type T struct {
2 age byte
3 E
4 }
定义在类型 T 中表示字段或类型的选择器深度为 0(译注:表示在类型 T 中定义的字段或方法的选择器的深度为 0)。如果字段或方法定义在嵌入(也就是 匿名)字段,那么深度等于匿名字段遍历这样字段或方法的数量。在上一个片段中,age 字段深度是 0,因为它在 T 中声明,但是因为 E 是放在 T 中,name 或者 SayHi 的深度是 1。让我们来看看更复杂的例子:
1 package main
2 import "fmt"
3 type A struct {
4 a string
5 }
6 type B struct {
7 b string
8 A
9 }
10 type C struct {
11 c string
12 B
13 }
14 func main() {
15 v := C{"c", B{"b", A{"a"}}}
16 fmt.Println(v.c) // c
17 fmt.Println(v.b) // b
18 fmt.Println(v.a) // a
19 }
c 的深度是 v.c,其值为 0。这是因为字段是在 C 中声明的
v.b 中 b 的深度是 1。这是因为它的字段定义在类型 B 中,其(类型B)又嵌入在 C 中
v.a 中 a 的深度是 2。这是因为需要遍历两个匿名字段(B 和 A)才能访问它
有效选择器
go 语言中有关哪些选择器有效,哪些无效有着明确规则。让我们来深入了解他们。
唯一性+最浅深度
当 T 不是指针或者接口类型,第一条规则适用于类型 T 与 *T。选择器 foo.bar 表示字段和方法在定义了 bar 的类型 T 中的最浅深度。在这样的深度,恰好可以定义一个(唯一的)这样的字段或者方法(源代码):
1 type A struct {
2 B
3 C
4 }
5 type B struct {
6 age byte
7 name string
8 }
9 type C struct {
10 age byte
11 D
12 }
13 type D struct {
14 name string
15 }
16 func main() {
17 a := A{B{1, "b"}, C{2, D{"d"}}}
18 fmt.Println(a) // {{1 b} {2 {d}}}
19 // fmt.Println(a.age) ambiguous selector a.age
20 fmt.Println(a.name) // b
21 }
类型嵌入的结构如下:
A
/
B C
D
选择器 a.name 是有效的,并且表示字段 name(B 类型内)的深度为 1。C 类型中的字段 name 是 “shadowed(浅的)”。有关 age 字段则是不同的。在深度 1 处有这样两个字段(在 B 和 C类型中),所以编译器会抛出 ambiguous selector a.age 错误。
当被提升的字段或方法有歧义时,Gopher 仍然可以使用完整的选择器。
1 fmt.Println(a.B.name) // b
2 fmt.Println(a.C.D.name) // d
3 fmt.Println(a.C.name) // d
值得重申的是,该规则也适用于 *T —— 例子。
空指针
1 package main
2 import "fmt"
3 type T struct {
4 num int
5 }
6 func (t T) m() {}
7 func main() {
8 var p *T
9 fmt.Println(p.num)
10 p.m()
11 }
如果选择器是有效的,但 foo 是一个空指针,那么评估 foo.bar 造成 runtime panic:panic invalid memory address or nil pointer dereference(源代码)
接口
如果 foo 是一个接口类型值,那么 foo.bar 实际上是 foo 的动态值的一个方法:
1 type I interface {
2 m()
3 }
4 type T struct{}
5 func (T) m() {
6 fmt.Println("I’m alive!")
7 }
8 func main() {
9 var i I
10 i = T{}
11 i.m()
12 }
上面的片段输出 I'm alive!。当然,调用不在接口的方法集合中的方法时,会产生编译时错误,如 i.f undefined (type I has no field or method f)
如果 foo 为 nil,那么它将会导致一个运行时错误:
1 type I interface {
2 f()
3 }
4 func main() {
5 var i I
6 i.f()
7 }
这样的程序将会因为错误 panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference 而崩溃。这和空指针情况类似,而且由于诸如没有值赋值和接口零值为 nil 而发生错误。
一个特殊情况
除了到现在为止关于有效选择器的描述外,这还有一个场景:假设这里有一个命名指针类型:
1 type P *T
类型 P 的方法集不包含类型 T 的任何方法。如果有类型 P 的变量,则无法调用任何 T 的方法。但是,规范允许选择类型 T 的字段(非方法)(源代码):
1 type T struct {
2 num int
3 }
4 func (t T) m() {}
5 type P *T
6 func main() {
7 var p P = &T{num: 10}
8 fmt.Println(p.num)
9 // p.m() // compile-time error: p.m undefined (type P has no field or method m)
10 (*p).m()
11 }
p.num 在 hood 下被转化为 (*p).num。
在 hood 下
如果你对选择器朝朝和验证的实际实现感兴趣的话,请查看 selector 和 LookupFieldOrMethod 函数。这里是最后一个使用的例子。
via: https://medium.com/golangspec/selectors-in-go-c53a016702cf
作者:Michał Łowicki
译者:cureking
校对:polaris1119
本文由 GCTT 原创编译,Go语言中文网 荣誉推出
