Go 反射：根据类型创建对象-第一部分（原始类型）

> 这是关于在 Go 中根据类型创建对象的博客系列两部分的第一部分。这部分讨论原始类型的对象创建  Go 中的 reflect 包提供了根据执行过程中对象的类型来改变程序控制流的 API。 reflect 包提供了两个重要的结构 - Type 和 Value。 Type 是一个 Go 中任何类型的代表。换句话说，它可以被用于编码任何 Go 类型（例如：int , string , bool , myCustomType 等等）。Value 是一个 Go 中任何值的代表。换句话说，它可以被用于编码、操作任何 Go 的值。 ## 类型与类别(Types 和 Kinds) Go 中有一个隐蔽的、鲜为人知的，使得 Type 和 Kind 含义有差别的公约。这种差别可以通过一个例子理解一下。 看一下这个结构： ```go type example struct { field1 type1 field2 type2 } ``` 这个结构体的一个对象的 type 应该是 example。而这个对象的 kind 应该是 struct。这里的 Kind 可以被看成一个 Type 的 Type。 > 在 Go 里所有 structs 都是相同的 kind，但不是相同的 Type 像 Pointer、Array、Slice、Map 等等复杂类型，使得 type 和 kind 的含义产生了这样的差异。 相比之下，像 int、float、string 等等原始类型，并没有产生 type 和 kind 含义上的差别。换句话说，一个 int 变量的 kind 是 int。一个 int 变量的 type 也是 int。 ## 根据类型创建对象 为了根据一个类型标签（type signature）创建一个对象，这个对象的 type 和 kind 都是必要的。从这里开始，当我用到 ‘type signature’ 这个术语时，我的意思就是 Go 里的 reflect.Type 类型的对象。 ### 根据原始类型创建原始对象 原始对象可以根据它们的 type signature，通过使用它们的 Zero 值被创建。 > 一个类型的 Zero 值是指一个该类型、没有初始化的对象的值 这是一个 Go 中所有原始类型的列表： ``` Bool Int Int8 Int16 Int32 Int64 Uint Uint8 Uint16 Uint32 Uint64 Uintptr Float32 Float64 Complex64 Complex128 String UnsafePointer ``` 通过使用 reflect.Zero 函数，可以创建原始类型的对象 ```go func CreatePrimitiveObjects(t reflect.Type) reflect.Value { return reflect.Zero(t) } ``` 这里将创建一个期望的对象，并返回一个拥有相应 Zero 值的 reflect.Value 对象。为了让这个对象可以使用，需要将它的值提取一下。 对于不同的原始类型，相应对象的值可以采用相应适合的方法来提取。 ### 提取整数值 在 Go 里有 5 种整数类型： ``` Int Int8 Int16 Int32 Int64 ``` Int 类型表示平台定义的默认整型大小。另外 4 种类型分别是 8，16，32，64（bit单位）大小的整型。 为了获得每种不同的整数类型，reflect.Value 对象对应的整数需要被转换成相应的整数类型。 这里是如何提取 int32 类型： ```go // Extract Int32 func extractInt32(v reflect.Value) (int32, error) { // 译注：原文是 reflect.Kind() != reflect.Int32，这次错误的。 if v.Kind() != reflect.Int32 { return int32(0), errors.New("Invalid input") } var intVal int64 intVal = v.Int() return int32(intVal), nil } ``` 值得注意的是：reflect.Int() 会返回 int64 类型。这是因为 int64 类型可以编码成其他所有整数类型。 这里是剩余其他整数类型的提取： ```go // Extract Int64 func extractInt64(v reflect.Value) (int64, error) { // 译注：原文是 reflect.Kind() != reflect.Int64，这次错误的。 if v.Kind() != reflect.Int64 { return int64(0), errors.New("Invalid input") } var intVal int64 intVal = v.Int() return intVal, nil } // Extract Int16 func extractInt16(v reflect.Value) (int16, error) { // 译注：原文是 reflect.Kind() != reflect.Int16，这次错误的。 if v.Kind() != reflect.Int16 { return int16(0), errors.New("Invalid input") } var intVal int64 intVal = v.Int() return int16(intVal), nil } // Extract Int8 func extractInt8(v reflect.Value) (int8, error) { // 译注：原文是 reflect.Kind() != reflect.Int8，这次错误的。 if v.Kind() != reflect.Int8 { return int8(0), errors.New("Invalid input") } var intVal int64 intVal = v.Int() return int8(intVal), nil } // Extract Int func extractInt(v reflect.Value) (int, error) { // 译注：原文是 reflect.Kind() != reflect.Int，这次错误的。 if v.Kind() != reflect.Int { return int(0), errors.New("Invalid input") } var intVal int64 intVal = v.Int() return int(intVal), nil } ``` ### 提取布尔值 布尔值在 reflect 包中用常量 Bool 表示。 它们可以通过使用 Bool() 方法，从 reflect.Value 对象中提取出来： ```go // Extract Bool func extractBool(v reflect.Value) (bool, error) { // 译注：原文是 reflect.Kind() != reflect.Bool，这次错误的。 if v.Kind() != reflect.Bool { return false, errors.New("Invalid input") } return v.Bool(), nil } ``` ### 提取无符号整数 在 Go 中有 5 种无符号整数类型： ``` Uint Uint8 Uint16 Uint32 Uint64 ``` Uint 类型表示平台定义的默认无符号整型大小。另外 4 种类型分别是 8，16，32，64（bit单位）大小的无符号整型。 为了获得每种不同的无符号整数类型，reflect.Value 对象对应的无符号整数需要被转换成相应的无符号整数类型。 这里是如何提取 Uint32 类型： ```go // Extract Uint32 func extractUint32(v reflect.Value) (uint32, error) { // 译注：原文是 reflect.Kind() != reflect.Uint32，这次错误的。 if v.Kind() != reflect.Uint32 { return uint32(0), errors.New("Invalid input") } var uintVal uint64 uintVal = v.Uint() return uint32(uintVal), nil } ``` 值得注意的是：reflect.Uint() 会返回 uint64 类型。这是因为 uint64 类型可以编码成其他所有整数类型。 这里是剩余其他无符号整数类型的提取： ```go // Extract Uint64 func extractUint64(v reflect.Value) (uint64, error) { // 译注：原文是 reflect.Kind() != reflect.Uint64，这次错误的。 if v.Kind() != reflect.Uint64 { return uint64(0), errors.New("Invalid input") } var uintVal uint64 uintVal = v.Uint() return uintVal, nil } // Extract Uint16 func extractUint16(v reflect.Value) (uint16, error) { // 译注：原文是 reflect.Kind() != reflect.Uint16，这次错误的。 if v.Kind() != reflect.Uint16 { return uint16(0), errors.New("Invalid input") } var uintVal uint64 uintVal = v.Uint() return uint16(uintVal), nil } // Extract Uint8 func extractUint8(v reflect.Value) (uint8, error) { // 译注：原文是 reflect.Kind() != reflect.Uint8，这次错误的。 if v.Kind() != reflect.Uint8 { return uint8(0), errors.New("Invalid input") } var uintVal uint64 uintVal = v.Uint() return uint8(uintVal), nil } // Extract Uint func extractUint(v reflect.Value) (uint, error) { // 译注：原文是 reflect.Kind() != reflect.Uint，这次错误的。 if v.Kind() != reflect.Uint { return uint(0), errors.New("Invalid input") } var uintVal uint64 uintVal = v.Uint() return uint(uintVal), nil } ``` ### 提取浮点数 在 Go 中有 2 种浮点数类型： ``` Float32 Float64 ``` Float32 类型表示 32bit 大小的浮点数。 Float64 类型表示 64bit 大小的浮点数。 为了获得每种不同的浮点数类型，reflect.Value 对象对应的浮点数需要被转换成相应的浮点数类型。 这里是如何提取 Float32 类型： ```go // Extract Float32 func extractFloat32(v reflect.Value) (float32, error) { // 译注：原文是 reflect.Kind() != reflect.Float32，这次错误的。 if v.Kind() != reflect.Float32 { return float32(0), errors.New("Invalid input") } var floatVal float64 floatVal = v.Float() return float32(floatVal), nil } ``` 值得注意的是：reflect.Float() 会返回 float64 类型。这是因为 float64 类型可以编码成其他所有浮点数类型。 这里是如何提取 64-bit 的浮点数值： ```go // Extract Float64 func extractFloat64(v reflect.Value) (float64, error) { // 译注：原文是 reflect.Kind() != reflect.Float64，这次错误的。 if v.Kind() != reflect.Float64 { return float64(0), errors.New("Invalid input") } var floatVal float64 floatVal = v.Float() return floatVal, nil } ``` ### 提取复数值 在 Go 中有 2 种复数类型： ``` Complex64 Complex128 ``` Complex64 类型表示 64bit 大小的复数。Complex128 类型表示 128bit 大小的复数。 为了获得每种不同的复数类型，reflect.Value 对象对应的复数需要被转换成相应的复数类型。 这里是如何提取 Complex64 类型： ```go // Extract Complex64 func extractComplex64(v reflect.Value) (complex64, error) { // 译注：原文是 reflect.Kind() != reflect.Complex64，这次错误的。 if v.Kind() != reflect.Complex64 { return complex64(0), errors.New("Invalid input") } var complexVal complex128 complexVal = v.Complex() return complex64(complexVal), nil } ``` 值得注意的是：reflect.Complex() 会返回 complex128 类型。这是因为 complex128 类型可以编码成其他所有复数类型。 这里是如何提取 128-bit 的复数值： ```go // Extract Complex128 func extractComplex128(v reflect.Value) (complex128, error) { // 译注：原文是 reflect.Kind() != reflect.Complex128，这次错误的。 if v.Kind() != reflect.Complex128 { return complex128(0), errors.New("Invalid input") } var complexVal complex128 complexVal = v.Complex() return complexVal, nil } ``` ### 提取字符串值 在 reflect 包中，字符串值用常量 String 表示。 它们可以通过使用 String() 方法，从 reflect.Value 对象中提取出来： 这里是如何提取 String 类型： ```go // Extract String func extractString(v reflect.Value) (string, error) { // 译注：原文是 reflect.Kind() != reflect.String，这次错误的。 if v.Kind() != reflect.String { return "", errors.New("Invalid input") } return v.String(), nil } ``` ### 提取指针值 在 Go 中，有 2 种指针类型： ``` Uintptr UnsafePointer ``` Uintptr 和 UnsafePointer 其实是程序内存中代表一个虚拟地址的 uint 值。它可以表示一个变量或函数的位置。 Uintptr 和 UnsafePointer 两者间的不同在于：Uintptr 会在 Go 运行时进行类型校验，而 UnsafePointer 不会。UnsafePointer 可以被用于 Go 中任意类型向 Go 中其他任何拥有相同内存结构的类型转换。如果这是你想要探索的，请在下面评论，我会写更多关于它的东西。 Uintptr 和 UnsafePointer 可以分别通过 Addr() 和 UnsafeAddr() 方法，从 reflect.Value 的对象中提取出来。这是一个展示 Uintptr 提取的例子: ```go // Extract Uintptr func extractUintptr(v reflect.Value) (uintptr, error) { // 译注：原文是 reflect.Kind() != reflect.Uintptr，这次错误的。 if v.Kind() != reflect.Uintptr { return uintptr(0), errors.New("Invalid input") } var ptrVal uintptr ptrVal = v.Addr() return ptrVal, nil } ``` 这是如何提取 UnsafePointer 类型： ```go // Extract UnsafePointer func extractUnsafePointer(v reflect.Value) (unsafe.Pointer, error) { // 译注：原文是 reflect.Kind() != reflect.UnsafePointer，这次错误的。 if v.Kind() != reflect.UnsafePointer { return unsafe.Pointer(0), errors.New("Invalid input") } var unsafeVal unsafe.Pointer unsafeVal = unsafe.Pointer(v.UnsafeAddr()) return unsafeVal, nil } ``` 值得注意的是：上面 v.UnsafeAddr() 会返回 uintptr 值。它应该在同一行进行类型转换，否则这个 unsafe.Pointer 的值不一定指向预期的位置。 ## 接下来是什么 请注意：reflect.Value 结构的所有方法在使用时都需要检验它们的 kind，否则很容易引发 panic。 在下一篇博客中，我会写更多像 struct、pointer、chan、map、slice、array 等复杂类型对象的创建。敬请期待！