Go 语言中的选择器

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）： ```go package foo import "fmt" func Foo() { fmt.Println("foo") } func bar() { fmt.Println("bar") } package main import "github.com/mlowicki/foo" func main() { foo.Foo() } ``` 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： ```go package main import "fmt" type T struct { age byte } func main() { fmt.Println(T{age: 30}.age) } ``` 该[程序](https://play.golang.org/p/DwQFPZ3bG7)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： ```go type E struct { name string } func (e E) SayHi() { fmt.Printf("Hi %s!\n", e.name) } type T struct { age byte E } func (t T) IsStillYoung() bool { return t.age <= 18 } func main() { t := T{30, E{"Michał"}} fmt.Println(t.IsStillYoung()) // false fmt.Println(t.age) // 30 t.SayHi() // Hi Michał! fmt.Println(t.name) // Michał } ``` 在上面的[代码](https://play.golang.org/p/GWbEzILDdg)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： ```go type T struct { age byte E } ``` 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](https://play.golang.org/p/8-8xi_JpaU)： ```go package main import "fmt" type A struct { a string } type B struct { b string A } type C struct { c string B } func main() { v := C{"c", B{"b", A{"a"}}} fmt.Println(v.c) // c fmt.Println(v.b) // b fmt.Println(v.a) // a } ``` * *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](https://play.golang.org/p/mGtRxnrAQR)）： ```go type A struct { B C } type B struct { age byte name string } type C struct { age byte D } type D struct { name string } func main() { a := A{B{1, "b"}, C{2, D{"d"}}} fmt.Println(a) // {{1 b} {2 {d}}} // fmt.Println(a.age) ambiguous selector a.age fmt.Println(a.name) // b } ``` 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。 ```go fmt.Println(a.B.name) // b fmt.Println(a.C.D.name) // d fmt.Println(a.C.name) // d ``` 值得重申的是，该规则也适用于 `*T` —— [例子](https://play.golang.org/p/8AfF4ie3HB)。 ### 空指针 ```go package main import "fmt" type T struct { num int } func (t T) m() {} func main() { var p *T fmt.Println(p.num) p.m() } ``` 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](https://play.golang.org/p/hxiU6S8jTS)） ### 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： ```go type I interface { m() } type T struct{} func (T) m() { fmt.Println("I’m alive!") } func main() { var i I i = T{} i.m() } ``` 上面的[片段](https://play.golang.org/p/j8zo9Th2N0)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： ```go type I interface { f() } func main() { var i I i.f() } ``` 这样的[程序](https://play.golang.org/p/noOpOVwpV_)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](https://golang.org/ref/spec#The_zero_value)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： ```go type P *T ``` 类型 *P* 的[方法集](https://golang.org/ref/spec#Method_sets)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](https://play.golang.org/p/7wJI4F34ij)）： ```go type T struct { num int } func (t T) m() {} type P *T func main() { var p P = &T{num: 10} fmt.Println(p.num) // p.m() // compile-time error: p.m undefined (type P has no field or method m) (*p).m() } ``` `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](https://github.com/golang/go/blob/6bdb0c11c73ecf2337918d784c54f9dda2207ca7/src/go/types/call.go#L341) 和 [LookupFieldOrMethod](https://github.com/golang/go/blob/6bdb0c11c73ecf2337918d784c54f9dda2207ca7/src/go/types/lookup.go) 函数。[这里](https://play.golang.org/p/hjGWpBor2l)是最后一个使用的例子。