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对go做过开发的朋友都很熟悉interface。这几天在网上看到了篇文章,谈到了interface与nil判等的问题。题是好题,就进一步了解了一下。
原题如下:
Nil接口并不是有Nil指针的接口
type Cat interface {
 Meow()
}
type Tabby struct {}
func (*Tabby) Meow() { fmt.Println("meow") }
func GetACat() Cat {
 var myTabby *Tabby = nil
 // Oops, we forgot to set myTabby to a real value
 return myTabby
}
func TestGetACat(t *testing.T) {
 if GetACat() == nil {
 t.Errorf("Forgot to return a real cat!")
 }
}
毫无疑问,输出结果是空。也就是说GetACat()方法返回的值,不为nil。解答是"将一个指针返回了空指针"。说实话,真心没看懂!
官方对interface的定义
官方在常见问题中,对interface判断nil进行了描述:原文
interface的内部实现,其实有两个很核心的元素,那就是type与value。
interface==nil,仅当type、value均为nil,即(nil,nil)。很多时候,type有值,而value==nil,比如上题。
实际开发中,不应存在type==nil,value!=nil的情况。 
因此,原题的解答应该是:为type确定了类型指针,但value依然没有赋值。
更多的疑问?
查看了一些资料,有几个困惑,需要逐个分析: 
- 接口变量是否为指针类型? 
- 结构体指针能否与其接口变量判等?
首先定义一个全局的接口和对应的两个实现类,便于后续的分析。
//接口
type Cat interface {
 Meow()
}
//实现类1
type Tabby struct{}
func (*Tabby) Meow() { fmt.Println("Tabby meow") }
func GetNilTabbyCat() Cat {
 var myTabby *Tabby = nil
 return myTabby
}
func GetTabbyCat() Cat {
 var myTabby *Tabby = &Tabby{}
 return myTabby
}
//实现类2
type Gafield struct{}
func (*Gafield) Meow() { fmt.Println("Gafield meow") }
func GetNilGafieldCat() Cat {
 var myGafield *Gafield = nil
 return myGafield
}
func GetGafieldCat() Cat {
 var myGafield *Gafield = &Gafield{}
 return myGafield
}
接口变量是否为指针类型? 
在面对类型时,可以利用反射包(reflect)的TypeOf获取的Type,再调用Kind来了解基础结构类别。
 var (
 cat2 = GetNilTabbyCat()
 )
 fmt.Printf("cat1 information: type=%15v,kind=%10v \n",reflect.TypeOf(cat2),reflect.TypeOf(cat2).Kind())
通过结果,我们可以知道,cat2是指针. 
接口变量之间的判等
 var (
 cat1 Cat = nil
 cat2 = GetNilTabbyCat()
 cat3 = GetTabbyCat()
 cat4 = GetNilGafieldCat()
 )
 fmt.Printf("cat1 information: nil?:%5v, type=%15v, value=%5v \n", cat1 == nil, reflect.TypeOf(cat1), reflect.ValueOf(cat1)) //接口变量,type、value都是nil,所以cat1==nil
 fmt.Printf("cat2 information: nil?:%5v, type=%15v, type.kind=%5v, value=%5v \n", cat2 == nil, reflect.TypeOf(cat2), reflect.TypeOf(cat2).Kind(), reflect.ValueOf(cat2)) //接口变量,type!=nil,所以cat2!==nil
 fmt.Printf("cat3 information: nil?:%5v, type=%15v, type.kind=%5v, value=%5v \n", cat3 == nil, reflect.TypeOf(cat3), reflect.TypeOf(cat3).Kind(), reflect.ValueOf(cat3)) //接口变量,type!=nil, 所以cat3!=nil
 fmt.Printf("cat4 information: nil?:%5v, type=%15v, type.kind=%5v, value=%5v \n", cat4 == nil, reflect.TypeOf(cat4), reflect.TypeOf(cat4).Kind(), reflect.ValueOf(cat4)) //接口变量,
 fmt.Printf("cat1==cat2?%5v , cat2==cat3?%5v, cat2==cat4?%5v \n", cat1 == cat2, cat2 == cat3, cat2 == cat4)
 //Output:
 //cat1 information: nil?: true, type= <nil>, value=<invalid reflect.Value> 
 //cat2 information: nil?:false, type= *main.Tabby, type.kind= ptr, value=<nil> 
 //cat3 information: nil?:false, type= *main.Tabby, type.kind= ptr, value=&{} 
 //cat4 information: nil?:false, type= *main.Gafield, type.kind= ptr, value=<nil> 
 //cat1==cat2?false , cat2==cat3?false, cat2==cat4?false 
从运行结果看,接口变量之间判断,是要比较type和value的。
cat1的type是空,所以cat1!=cat2。
cat2与cat3的值不同,所以不等。
cat2与cat4的type不同,所以不等。 
更进一步,其实可以使用unsafe.Pointer来了解,可以很清楚的了解cat2变量的类别和值的情况,代码如下:
type iface struct {
 itype uintptr
 ivalue uintptr
 }
d1 := (*iface)(unsafe.Pointer(&cat1))
d2 := (*iface)(unsafe.Pointer(&cat2))
d3 := (*iface)(unsafe.Pointer(&cat3))
d4 := (*iface)(unsafe.Pointer(&cat4))
fmt.Println(d1)
fmt.Println(d2)
fmt.Println(d3)
fmt.Println(d4)
//Output:
//&{0 0} 
//&{7024192 0} 
//&{7024192 7302976} 
//&{7024128 0} 
接口变量能否与其结构体指针判等 
从前面代码对比可以知道,接口变量是指针。那接口指针是否会与结构体指针相同呢?
 type iface struct {
 itype uintptr
 ivalue uintptr
 }
 var (
 cat1 Cat = GetNilTabbyCat() //接口指针
 cat2 = GetTabbyCat() //接口指针
 cat3 *Tabby = &Tabby{} //结构体指针
 )
 d1 := (*iface)(unsafe.Pointer(&cat1))
 d2 := (*iface)(unsafe.Pointer(&cat2))
 d3 := (*iface)(unsafe.Pointer(&cat3))
 fmt.Printf("cat1 information: nil?:%5v, type=%15v, value=%v ,%v \n", cat1 == nil, reflect.TypeOf(cat1), reflect.ValueOf(cat1), d1) //接口变量,type、value都是nil,所以cat1==nil
 fmt.Printf("cat2 information: nil?:%5v, type=%15v, type.kind=%10v, value=%v ,%v \n", cat1 == nil, reflect.TypeOf(cat2), reflect.TypeOf(cat2).Kind(), reflect.ValueOf(cat2), d2) //接口变量,type!=nil,所以cat2!==nil
 fmt.Printf("cat3 information: nil?:%5v, type=%15v, type.kind=%10v, value=%v ,%v \n", cat3 == nil, reflect.TypeOf(cat3), reflect.TypeOf(cat3).Kind(), reflect.ValueOf(cat3), d3) //接口变量,type!=nil, 所以cat3!=nil
 fmt.Printf("cat1==cat2?:%5v, cat2==cat3?%v \n", cat1==cat2,cat2==cat3 )
 //Output:
 //cat1 information: nil?:false, type= *main.Tabby, value=<nil> ,&{7024192 0} 
 //cat2 information: nil?:false, type= *main.Tabby, type.kind= ptr, value=&{} ,&{7024192 7302976} 
 //cat3 information: nil?:false, type= *main.Tabby, type.kind= ptr, value=&{} ,&{7302976 0} 
 //cat1==cat2?:false, cat2==cat3?true 
可以看出,结构体指针是可以与接口指针进行判等的,但要注意,尽管cat2、cat3的ivalue指向的地址不同,但比较的是具体的值,所以相等。
简单结论:
指针的判断,都涉及到type和value。
接口指针之间的判等,要基于type与value,一个不同则不等。
接口指针与其对应实现的结构体指针,可以进行判等操作。

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