Go中*struct与*interface区别详解

golang学习网今天将给大家带来《Go语言中\*struct与\*interface区别解析》，感兴趣的朋友请继续看下去吧！以下内容将会涉及到等等知识点，如果你是正在学习Golang或者已经是大佬级别了，都非常欢迎也希望大家都能给我建议评论哈~希望能帮助到大家！

Go语言接口的基础概念

在Go语言中，接口（Interface）是一种抽象类型，它定义了一组方法签名。任何类型，只要实现了接口中定义的所有方法，就被认为实现了该接口。Go语言的接口实现是隐式的，无需显式声明。

例如，我们定义一个Object接口：

// eventloop.go
package eventloop

import "github.com/your-org/vector" // 假设vector包存在

type Object interface {
    ActivateSlot(name string, parameters vector.Vector)
}

// Slot结构体，其中包含一个Object接口类型的字段
type Slot struct {
    Name string
    Stuff Object // 注意这里是Object接口类型，而不是*Object
}

然后，我们定义一个printer结构体，并为其实现Object接口所需的方法：

// main.go
package main

import (
    "fmt"
    "github.com/your-org/vector" // 假设vector包存在
    "path/to/eventloop" // 导入eventloop包
)

type printer struct {
    slot eventloop.Slot
}

func (p *printer) Init() {
    const slotname = "printer"
    // 尝试赋值，这里可能出现错误
    // p.slot = eventloop.Slot{Name: slotname, Stuff: p}
}

func (p *printer) ActivateSlot(name string, parameters vector.Vector) {
    fmt.Println("Slot called: ", name)
}

在这个例子中，*printer类型实现了eventloop.Object接口，因为它拥有ActivateSlot方法。

错误解析：cannot use *struct as *interface

当尝试将一个结构体指针（如*printer）直接赋值给一个指向接口的指针类型（如*eventloop.Object）时，Go编译器会报错：cannot use p (type *printer) as type *eventloop.Object in field value。

这个错误的核心原因在于Go语言中接口的本质。一个接口变量本身就是一个值，它内部包含两个组成部分：

1. 动态类型（Dynamic Type）：存储了当前接口变量实际持有的值的具体类型。
2. 动态值（Dynamic Value）：存储了当前接口变量实际持有的值。

当我们将一个具体类型（例如*printer）赋值给一个接口类型（例如Object）的变量时，Go会创建一个接口值，将*printer的类型信息和其值封装到这个接口值中。

然而，*eventloop.Object表示的是“指向一个eventloop.Object接口变量的指针”，而不是“一个实现了eventloop.Object接口的类型”。*printer类型虽然实现了eventloop.Object接口，但它并不是一个eventloop.Object接口变量的地址。Go语言不允许这种隐式的指针类型转换。

解决方案一：将字段定义为接口类型（推荐做法）

在绝大多数情况下，如果你希望一个结构体字段能够存储任何实现了特定接口的类型实例，那么该字段的类型就应该直接定义为该接口类型本身，而不是指向接口的指针。

修改eventloop.Slot的定义如下：

// eventloop.go
package eventloop

import "github.com/your-org/vector"

type Object interface {
    ActivateSlot(name string, parameters vector.Vector)
}

// Slot结构体，其中包含一个Object接口类型的字段
type Slot struct {
    Name string
    Stuff Object // 正确：直接使用接口类型
}

然后，在printer的Init方法中进行赋值：

// main.go
package main

import (
    "fmt"
    "github.com/your-org/vector"
    "path/to/eventloop"
)

type printer struct {
    slot eventloop.Slot
}

func (p *printer) Init() {
    const slotname = "printer"
    // p (*printer) 实现了 eventloop.Object 接口
    // 因此可以直接赋值给 eventloop.Slot.Stuff (类型为 eventloop.Object)
    p.slot = eventloop.Slot{Name: slotname, Stuff: p} // 编译通过
}

func (p *printer) ActivateSlot(name string, parameters vector.Vector) {
    fmt.Println("Slot called: ", name)
}

func main() {
    pr := &printer{}
    pr.Init()
    // 验证
    if pr.slot.Stuff != nil {
        pr.slot.Stuff.ActivateSlot("test", vector.Vector{})
    }
}

原理： 当p（类型为*printer）被赋值给Stuff字段（类型为eventloop.Object）时，Go编译器会执行“装箱”操作。它会创建一个eventloop.Object接口值，该接口值的动态类型是*printer，动态值是p所指向的printer实例。这是一个标准且推荐的接口使用方式。

解决方案二：特殊情况下的*interface使用（谨慎使用）

虽然不常见，但如果确实需要一个指向接口变量的指针（即*Object），那么你需要首先将具体类型赋值给一个接口变量，然后再获取这个接口变量的地址。

修改eventloop.Slot的定义以包含*Object字段：

// eventloop.go
package eventloop

import "github.com/your-org/vector"

type Object interface {
    ActivateSlot(name string, parameters vector.Vector)
}

// Slot结构体，其中包含一个*Object接口指针类型的字段
type Slot struct {
    Name string
    Stuff *Object // 特殊情况：指向接口的指针
}

然后，在printer的Init方法中进行赋值：

// main.go
package main

import (
    "fmt"
    "github.com/your-org/vector"
    "path/to/eventloop"
)

type printer struct {
    slot eventloop.Slot
}

func (p *printer) Init() {
    const slotname = "printer"
    // 1. 将 *printer 类型赋值给一个 Object 接口变量
    var o eventloop.Object = p
    // 2. 获取该接口变量的地址，然后赋值给 *eventloop.Object 类型的字段
    p.slot = eventloop.Slot{Name: slotname, Stuff: &o} // 编译通过
}

func (p *printer) ActivateSlot(name string, parameters vector.Vector) {
    fmt.Println("Slot called: ", name)
}

func main() {
    pr := &printer{}
    pr.Init()
    // 验证
    if pr.slot.Stuff != nil && *pr.slot.Stuff != nil { // 需要两次解引用
        (*pr.slot.Stuff).ActivateSlot("test", vector.Vector{})
    }
}

原理： 在这种情况下，var o eventloop.Object = p 首先创建了一个名为o的接口变量，其内部封装了*printer实例。然后，&o获取的是这个接口变量o本身的内存地址，这个地址的类型是*eventloop.Object，因此可以赋值给Stuff字段。

注意事项：

• 这种使用*interface的方式非常罕见，且通常不是Go语言惯用的模式。接口本身已经是引用语义（其内部值通常是指针），再对其取地址通常没有额外的好处，反而增加了复杂性。
• 如果你需要修改接口变量内部封装的值，或者需要传递接口变量的地址以便函数修改其所指向的接口值，才可能考虑这种模式。但在大多数设计中，直接传递接口值或返回新的接口值更为常见。
• 当通过*interface访问方法时，需要进行两次解引用：(*pr.slot.Stuff).ActivateSlot(...)。

总结

Go语言的接口设计简洁而强大，但理解其作为值类型的本质至关重要。cannot use *struct as *interface错误清楚地表明了Go严格的类型系统：一个实现了接口的具体类型指针（*struct）与一个指向接口变量的指针（*interface）是完全不同的类型。

在绝大多数情况下，应将字段定义为接口类型本身（如Object），让Go自动处理类型装箱。只有在极少数需要直接操作接口变量内存地址的场景下，才考虑使用*interface，但这通常意味着更复杂的设计，并需谨慎评估其必要性。遵循Go语言的惯例，直接使用接口类型而非其指针，将使代码更清晰、更易维护。

理论要掌握，实操不能落！以上关于《Go中*struct与*interface区别详解》的详细介绍，大家都掌握了吧！如果想要继续提升自己的能力，那么就来关注golang学习网公众号吧！