Golang 學習——interface 介面學習（二）

相守之路發表於2020-05-07
Golang
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Golang介面斷言學習

在Golang中，空介面 interface{}沒有定義任何函式，因此Golang 中所有型別都實現了空介面。當一個函式的形參是interface{}，那麼在函式中，需要對形參進行斷言，從而得到它的真實型別。

在學習介面斷言之前，先了解一下型別斷言，其實介面斷言也是在判斷型別。

型別斷言，通過它可以做到以下幾件事情：

  1. 檢查 i 是否為 nil
  2. 檢查 i 儲存的值是否為某個型別

通常有兩種方式：
第一種：

t := i.(T)

這個表示式可以斷言一個介面物件i裡不是 nil，並且介面物件i儲存的值的型別是 T，如果斷言成功，就會返回值給t，如果斷言失敗，就會觸發 panic。

t := i.(T) 常用於 switch 結構。

第二種：

t, ok:= i.(T)

這個表示式也是可以斷言一個介面物件t裡不是 nil，並且介面物件t儲存的值的型別是 T;

如果斷言成功，就會返回其型別給t，並且此時 ok 的值 為 true，表示斷言成功。

如果介面值的型別，並不是我們所斷言的 T，就會斷言失敗，但和第一種表示式不同的事，這個不會觸發 panic，而是將 ok 的值設為 false ，表示斷言失敗，此時t為 T 的零值。

t, ok:= i.(T) 常用於 if else 結構。

1.if else結構 介面斷言

t, ok := i.(T) 斷言在上一小節已經介紹過了，本小節，我們通過實戰加深下理解。

我們先建立一個Shape形狀介面，兩個結構體。

// 定義介面
type Shape interface {
    perimeter() float64 // 返回形狀的周長
    area() float64      // 返回形狀的面積
}

// 定義結構體
type Circle struct {
    radius float64
}

type Triangle struct {
    a, b, c float64
}

其中，Shape介面有兩個方法，分別是求形狀的周長和麵積。

兩個結構體分別定義了自己獨有的屬性：

  • Circle(圓)，定義了半徑
  • Triangle(三角形)，定義了三條邊

接下來，我們實現Shape介面中的方法：

// 圓結構體 實現介面方法
func (c Circle) perimeter() float64 {
    return c.radius * math.Pi * 2
}

func (c Circle) area() float64 {
    return math.Pow(c.radius, 2) * math.Pi
}

// 三角形結構體 實現介面方法
func (t Triangle) perimeter() float64 {
    return t.a + t.b + t.c
}
func (t Triangle) area() float64 {
    p := t.perimeter() / 2
    return math.Sqrt(p * (p - t.a) * (p - t.b) * (p - t.c))
}

其中三角形的面積計算使用了 海倫公式

接下來我們封裝一個介面斷言函式：

// 定義介面斷言函式
func getInterfaceType(s Shape) {
    if ins, ok := s.(Triangle); ok {
        fmt.Println("是三角形，三邊分別為：", ins.a, ins.b, ins.c)
    } else if ins, ok := s.(Circle); ok {
        fmt.Println("是圓形，半徑為；", ins.radius)
    } else if ins, ok := s.(*Circle); ok {
        fmt.Printf("是圓形結構體指標，型別為：%T,儲存的地址為：%p，指標自身的地址為：%p\n", ins, &ins, ins)
    } else {
        fmt.Println("無法判斷型別...")
    }
}

該函式中不僅判斷了值傳遞的型別，也判斷了引用傳遞（指標型別）的型別。因為Struct是值型別，所以我們加入引用型別，使練習更嚴謹一點。

接下來開始初始化結構體：

// 初始化一個圓結構體
c1 := Circle{radius: 10}
fmt.Println("==================圓結構體：==================")
fmt.Println("圓的周長為：", c1.perimeter())
fmt.Println("圓的面積為：", c1.area())

// 初始化一個三角形結構體
t1 := Triangle{
    a: 3,
    b: 4,
    c: 5,
}
fmt.Println("================三角形結構體：=================")
fmt.Println("三角形的周長為：", t1.perimeter())
fmt.Println("三角形的面積為：", t1.area())

// 初始化一個圓形結構體指標
var c2 *Circle = &Circle{radius: 5}
fmt.Println("================圓形結構體指標：===============")
fmt.Println("圓的周長為：", c2.perimeter())
fmt.Println("圓的面積為：", c2.area())

輸出：

==================圓結構體：==================
圓的周長為： 62.83185307179586
圓的面積為： 314.1592653589793
================三角形結構體：=================
三角形的周長為： 12
三角形的面積為： 6
================圓形結構體指標：===============
圓的周長為： 31.41592653589793
圓的面積為： 78.53981633974483

可以看到，以上結構體都實現了Shape介面， 接下來開始進行介面斷言：

fmt.Println("==============t, ok:= i.(T) 開始介面斷言====================")
getInterfaceType(c1) // 判斷該介面是否為 圓形結構體型別
getInterfaceType(t1) // 判斷該介面是否為 圓形結構體型別
getInterfaceType(c2) // 判斷該介面是否為 圓形結構體指標型別

輸出：

==============t, ok:= i.(T) 開始介面斷言===================
是圓形，半徑為； 10
是三角形，三邊分別為： 3 4 5
是圓形結構體指標，型別為：*main.Circle,儲存的地址為：0xc000006030，指標自身的地
址為：0xc0000140e0

可以看到，我們的介面斷言奏效了，並且輸出了對應邏輯的結果。

2.switch結構 介面斷言

斷言其實還有另一種形式，就是用在利用switch語句判斷介面的型別。

每一個case會被順序地考慮。當命中一個case 時，就會執行 case 中的語句。

因此 case 語句的順序是很重要的，因為很有可能會有多個 case匹配的情況。

我們再封裝一個 switch邏輯的介面斷言函式，邏輯和之前的一模一樣，只是條件語句換成了 switch....case：

// 定義介面斷言函式,使用 switch
func getInterfaceTypeSwitch(s Shape) {
    switch ins := s.(type) { // 首字母小寫的 type
    case Circle:
        fmt.Println("是圓形，半徑為；", ins.radius)
    case Triangle:
        fmt.Println("是三角形，三邊分別為：", ins.a, ins.b, ins.c)
    case *Circle:
        fmt.Printf("是圓形結構體指標，型別為：%T,儲存的地址為：%p，指標自身的地址為：%p\n", ins, &ins, ins)
    default:
        fmt.Println("無法判斷型別...")
    }
}

接下來測試封裝的函式：

fmt.Println("==============t := i.(type) 開始介面斷言====================")
getInterfaceTypeSwitch(c1) // 判斷該介面是否為 圓形結構體型別
getInterfaceTypeSwitch(t1) // 判斷該介面是否為 圓形結構體型別
getInterfaceTypeSwitch(c2) // 判斷該介面是否為 圓形結構體指標型別

輸出：

==============t := i.(type) 開始介面斷言====================
是圓形，半徑為； 10
是三角形，三邊分別為： 3 4 5
是圓形結構體指標，型別為：*main.Circle,儲存的地址為：0xc000006038，指標自身的地
址為：0xc0000140e0

可以看到，switch斷言的邏輯也正常輸出了。

總結一下，今天主要記錄了介面如何斷言的，通常有兩種方式：

  1. 方式一：t, ok:= i.(T)
  • 斷言成功，就會返回其型別給t，並且此時 ok 的值 為 true，表示斷言成功
  • 斷言失敗，ok為false，t為T的零值
  • 通常用於if else結構
  1. 方式二：t := i.(T)
  • 斷言一個介面物件i裡不是 nil，並且介面物件i儲存的值的型別是 T
  • 如果斷言成功，就會返回值給 t，如果斷言失敗，就會觸發 panic
  • 通常用於switch結構
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