浅析go中的类型比较

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概述

在最近的面试中被面试官问到go之间的类型比较,回答的并不是非常好,根本上来说还是基础不够牢固啊!看了网上的一堆资料,自己做了一些简单的总结,哈哈!

go中的类型

首先来看看go包含的最基础的集中类型

  • 基本类型:go中最基本类型包括整型(int、uint、int8、uint8、int16、uint16、int32、uint32、int64、uint64、byte、rune等)、浮点型(float32、float64)、字符串(string也是个[]rune数组)和比较不常用的复数类型(complex64/complex128)。
  • 复合类型:主要包括结构体数组
  • 引用类型:Slice、Map、Channel、指针
  • 接口类型:Error、io.Reader等

go作为强类型语言并不会和PHP等高级语言自动帮我们进行类型转换,所以我们在比较时必须用==两边的类型必须一致,即使他们底部类型一致也不行。看下面的代码

package main
import "fmt"
type A struct {
    Id int
}
type B struct {
    Id int
}
func main() {
    var a int
    var b int16
    // 编译报错:invalid operation a == b (mismatched types int and int16)
    fmt.Println(a == b)
    aStruct := A{Id:5}
    bStruct := B{Id:5}
    // 编译报错:invalid operation: aStruct == bStruct (mismatched types A and B)
    fmt.Println(aStruct == bStruct)
}

所以go不会帮我们做隐式转换,即使底层的类型一致,也不能比较。
接下来我们从不同的类型来分析是否可以进行比较。

基本类型

go的基本类型就比较简单,只要类型是一样的,那么他们就是可以比较的,举个栗子:

package main
import "fmt"
func main() {
    var a int = 0
    var b int = 1
    // 输出false
    fmt.Println(a == b)
}

不过基本类型中也要注意浮点型的比较就不像我们现实中的一样,比如0.1+0.2在计算中运行结果就不是0.3了,而是0.30000000000000004了

package main
import "fmt"

func main() {
    var a float64=0.1
    var b float64=0.2
    // 0.30000000000000004
    fmt.Println(a+b)
}

为什么会这样,可以看下draveness(https://github.com/draveness) 大佬的这篇文章https://draveness.me/whys-the...

复合类型

数组

面试中也经常会问到go数组和切片的区别。数组在go中是必须先确定长度的,也就是长度不能再去扩容。并且它是个值拷贝,做参数传到一个函数中被修改,那么外部的值还是一样的不变的。Slice则相反。那么数组是否可以比较呢,看下面的例子:

package main
import "fmt"
func main() {
    a := [2]int{1, 2}
    b := [2]int{1, 2}
    c := [2]int{1, 3}
    d := [3]int{1, 2, 4}
    fmt.Println(a == b) // true
    fmt.Println(a == c) // false
    fmt.Println(a == d) // invalid operation: a == d (mismatched types [2]int and [3]int)
}

可以看出,相同长度的数组是可以比较的,而不同长度的数组是不能进行比较的。原因是什么呢?这是因为数组类型中,数组的长度也是类型的一部分,不同长度的数组那么他们的类型也就被认为不同的,所以无法比较。

结构体

同样的Struct也是一样的。Struct的比较也从内部类型开始比较,每一类型的值相等才是相等的。如下例子:

package main
import "fmt"
type A struct {
    id int
    name string
}
func main() {
    a := A{id:5,name:"123"}
    b := A{id:5,name:"123"}
    c := A{id:5,name:"1234"}
    fmt.Println(a == b) // true
    fmt.Println(a == c) // false
}

那么可以理解成Struct结构体是可以比较的吗。我们再来看个例子:

package main
import "fmt"
type A struct {
    id int
    name string
    son []int
}
func main() {
    a := A{id:5,name:"123",son:[]int{1,2,3}}
    b := A{id:5,name:"123",son:[]int{1,2,3}}
    fmt.Println(a == b) // invalid operation: a == b (struct containing []int cannot be compared)
}

怎么又变成不可比较的呢?这就要看下面的引用类型了。

引用类型

上面中的例子结构体中带上切片就无法比较了,在go中SliceMap被定义成不能比较的类型。我们来看

如果Slice是可比较,那么用什么来定义是一样的切片呢?如果用地址,那么如果两个地址指向的Slice是一样的呢?这显然不合适。如果和数组一样的方式,那么我切片扩容了呢,就不相等了。所以长度和容量导致不好比较。虽然可以在语言层面解决这个问题,但是 golang 团队认为不值得为此耗费精力。所以Slice被当成不可比较。
同样的Map也被定义成不可比较类型。那么引用类型都是不可比较吗?也不是,看个例子:

package main
import "fmt"
type A struct {
    id int
    name string
}
func main() {
    a := &A { a : 1, b : "test1" }
    b := &A { a : 1, b : "test1" }
    c := a
    fmt.Println(a == b) // false
    fmt.Println(a == c) // true
    ch1 := make(chan int, 1)
    ch2 := make(chan int, 1)
    ch3 := ch1
    fmt.Println(ch1 == ch2) // false
    fmt.Println(ch1 == ch3) // true
}

引用类型变量存储的是某个变量的内存地址。所以引用类型变量的比较,判断的是这两个引用类型存储的是不是同一个变量。

  • 如果是同一个变量,则内存地址肯定也一样,则引用类型变量相等,用"=="判断为true
  • 如果不是同一个变量,则内存地址肯定不一样,"=="结果为false

接口类型

Go 语言根据接口类型是否包含一组方法将接口类型分成了两类:

  • 使用 runtime.iface结构体表示包含方法的接口
  • 使用 runtime.eface结构体表示不包含任何方法的 interface{} 类型
type eface struct { // 16 字节
    _type *_type
    data  unsafe.Pointer
}

type iface struct { // 16 字节
    tab  *itab
    data unsafe.Pointer
}

所以我们可以得知,一个接口值是由两个部分组成的,即该接口对应的类型和接口对应具体的值。接口值的比较涉及这两部分的比较,只有当类型和值都相等(动态值使用==比较),两个接口值才是相等的。看个例子:

var a interface{} = 0
var b interface{} = 2
var c interface{} = 0
var d interface{} = 0.0
fmt.Println(a == b) // false
fmt.Println(a == c) // true
fmt.Println(a == d) // false

ac类型相同(都是int),值也相同(都是0,基本类型比较),故两者相等。 ab类型相同,值不等,故两者不等。 ad类型不同,aintdfloat64,故两者不等。

type A struct {
    a int
    b string
}

var a interface{} = A { a: 1, b: "test" }
var b interface{} = A { a: 1, b: "test" }
var c interface{} = A { a: 2, b: "test" }

fmt.Println(a == b) // true
fmt.Println(a == c) // false

var d interface{} = &A { a: 1, b: "test" }
var e interface{} = &A { a: 1, b: "test" }
fmt.Println(d == e) // false

ab类型相同(都是A),值也相同(结构体A),故两者相等。 ac类型相同,值不同,故两者不等。 de类型相同(都是*A),值使用指针(引用)类型的比较,由于不是指向同一个地址,故不等。

不过需要注意的是,如果接口中类型是切片或者Map不可比较的类型,那么会直接报错的。看个例子:

var a interface{} = []int{1, 2}
var b interface{} = []int{1, 2}
// panic: runtime error: comparing uncomparable type []int
fmt.Println(a == b)

ab的类型是切片类型,而切片类型不可比较,所以a == bpanic

接口值的比较不要求接口类型(注意不是动态类型)完全相同,只要一个接口可以转化为另一个就可以比较。例如:

var f *os.File

var r io.Reader = f
var rc io.ReadCloser = f
fmt.Println(r == rc) // true

var w io.Writer = f
// invalid operation: r == w (mismatched types io.Reader and io.Writer)
fmt.Println(r == w)

r的类型为io.Reader接口,rc的类型为io.ReadCloser接口。查看源码,io.ReadCloser的定义如下:

type ReadCloser interface {
    Reader
    Closer
}

io.ReadCloser可转化为io.Reader,故两者可比较。

io.Writer不可转化为io.Reader,编译报错。

总结

  • 可比较:int、ifloat、string、bool、complex、pointe、channel、interface、array
  • 不可比较:slice、map、function
  • 复合类型中如果带有不可比较的类型,那么该类型也是不可比较的。可以理解不可比较类型具有传递性。

参考

https://draveness.me/golang/d...
https://juejin.cn/post/684490...


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本文来自:Segmentfault

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