GCTT | Go 语言中的选择器

首发于:https://studygolang.com/articles/14628

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.bb 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
v.aa 的深度是 2。这是因为需要遍历两个匿名字段(BA)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

T 不是指针或者接口类型,第一条规则适用于类型 T*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 nameB 类型内)的深度为 1C 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 BC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 foonil,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.numhood 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 selectorLookupFieldOrMethod 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

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