Go语言之再论整数类型
发布时间：2021-11-05 18:15:29 所属栏目：语言 来源：互联网
导读：前言 【Go】内存中的整数 一文详细介绍了int类型，对 int 数据及其类型建立起基本的认识。 再谈整数类型的目的，是为了进一步剖析Go语言的类型系统，从底层化解潜在的错误认知。 在Go语言中，type关键字不仅可以定义结构体(struct)和接口(interface)，实际上
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前言 【Go】内存中的整数 一文详细介绍了int类型，对 int 数据及其类型建立起基本的认识。 再谈整数类型的目的，是为了进一步剖析Go语言的类型系统，从底层化解潜在的错误认知。 在Go语言中，type关键字不仅可以定义结构体(struct)和接口(interface)，实际上可以用于声明任何数据类型，非常非常地强悍。例如， type calc func(a, b int) int type Foo int 有人说，在以上代码中，type关键字的作用是定义类型的别名，Foo就是int的别名，Foo类型就是int类型。 本文将带你深入了解int类型与Foo类型，保证你吃不了亏，保证你上不了当。 环境 OS : Ubuntu 20.04.2 LTS; x86_64 Go : go version go1.16.2 linux/amd64 声明 操作系统、处理器架构、Go版本不同，均有可能造成相同的源码编译后运行时的寄存器值、内存地址、数据结构等存在差异。 本文仅包含 64 位系统架构下的 64 位可执行程序的研究分析。 本文仅保证学习过程中的分析数据在当前环境下的准确有效性。 代码清单 int_kind.go package main import "fmt" import "reflect" import "strconv" type Foo int //go:noinline func (f Foo) Ree() int { return int(f) } //go:noinline func (f Foo) String() string { return strconv.Itoa(f.Ree()) } //go:noinline func (f Foo) print() { fmt.Println("foo is " + f.String()) } func main() { Typeof(123) Typeof(Foo(456)) } //go:noinline func Typeof(i interface{}) { t := reflect.TypeOf(i) fmt.Println("值 ", i) fmt.Println("名称", t.Name()) fmt.Println("类型", t.String()) fmt.Println("方法") num := t.NumMethod() if num > 0 { for j := 0; j < num; j++ { fmt.Println(" ", t.Method(j).Name, t.Method(j).Type) } } fmt.Println() } 代码清单中，Typeof函数用于显示数据对象的类型信息。 运行结果 仅仅从运行结果看，我们就知道Foo类型不是int类型，Foo不是int的别名。 数据结构介绍 在reflect/type.go源文件中，定义了两个数据结构uncommonType和method，用于存储和解析数据类型的方法信息。 type uncommonType struct { pkgPath nameOff // 包路径名称偏移量 mcount uint16 // 方法的数量 xcount uint16 // 公共导出方法的数量 moff uint32 // [mcount]method 相对本对象起始地址的偏移量 _ uint32 // unused } reflect.uncommonType结构体用于描述一个数据类型的包名和方法信息。 // 非接口类型的方法 type method struct { name nameOff // 方法名称偏移量 mtyp typeOff // 方法类型偏移量 ifn textOff // 通过接口调用时的地址偏移量；接口类型本文不介绍 tfn textOff // 直接类型调用时的地址偏移量 } reflect.method结构体用于描述一个方法，它是一个压缩格式的结构，每个字段的值都是一个相对偏移量。 type nameOff int32 // offset to a name type typeOff int32 // offset to an *rtype type textOff int32 // offset from top of text section nameOff 是相对程序 .rodata 节起始地址的偏移量。 typeOff 是相对程序 .rodata 节起始地址的偏移量。 textOff 是相对程序 .text 节起始地址的偏移量。 关于 reflect.name结构体的介绍，请阅读 【Go】内存中的整数 。 内存分析 在Typeof函数入口处设置断点，首先查看 123 这个 int 对象的类型信息。 int 类型 在 【Go】内存中的整数 一文，介绍了int类型信息占用 48 个字节， 实际上int类型信息占用 64 个字节，只不过int类型并没有任何方法(method)，所以前文忽略了uncommonType数据。 int类型信息结构如下伪代码所示： type intType struct { rtype u uncommonType } 其结构分布如下图所示： 本文要更进一步分析数据的类型，所以需要将uncommonType数据拿出来对比。 rtype.size = 8 rtype.ptrdata = 0 rtype.hash = 0xf75371fa rtype.tflag = 0xf = reflect.tflagUncommon | reflect.tflagExtraStar | reflect.tflagNamed | reflect.tflagRegularMemory rtype.align = 8 rtype.fieldAlign = 8 rtype.kind = 2 = reflect.Int rtype.equal = 0x4fbd98 -> runtime.memequal64 rtype.str = 0x000003e3 -> *int字符串 rtype.ptrToThis = 0x00007c00 -> *int类型 uncommonType.pkgPath = 0 uncommonType.mcount = 0 -> 没有方法 uncommonType.xcount = 0 uncommonType.moff = 0x10 将int类型数据绘制成图表如下： 此处不再对int类型信息进行详细介绍，仅说明 rtype.tflag字段;该字段包含reflect.tflagUncommon标记，表示类型信息中包含uncommonType数据。 uncommonType.mcount = 0表示类型信息中不包含方法信息。 Foo 类型 Foo类型因为包含方法信息，要比int类型复杂许多，其类型信息结构如下伪代码所示： type FooType struct { rtype u uncommonType methods [u.mcount]method } 结构分布如下图所示： 以同样的方式查看Foo类型数据： rtype.size = 8 rtype.ptrdata = 0 rtype.hash = 0xec552021 rtype.tflag = 0xf = reflect.tflagUncommon | reflect.tflagExtraStar | reflect.tflagNamed | reflect.tflagRegularMemory rtype.align = 8 rtype.fieldAlign = 8 rtype.kind = 2 = reflect.Int rtype.equal = 0x4fbd98 -> runtime.memequal64 rtype.str = 0x00002128 -> *main.Foo字符串 rtype.ptrToThis = 0x00014c00 -> *Foo类型 uncommonType.pkgPath = 0x000003c4 -> main字符串 uncommonType.mcount = 3 -> 方法数量 uncommonType.xcount = 2 -> 公共导出方法数量 uncommonType.moff = 0x10 method[0].name = 0x000001e8 method[0].mtyp = 0x0000be60 method[0].ifn = 0x000c7740 method[0].tfn = 0x000c6fe0 method[1].name = 0x00001025 method[1].mtyp = 0x0000c0e0 method[1].ifn = 0x000c77c0 method[1].tfn = 0x000c7000 method[2].name = 0x00000da0 method[2].mtyp = 0x0000b600 method[2].ifn = 0xffffffff method[2].tfn = 0xffffffff 将Foo类型数据绘制成图表如下： 类型对比 int和Foo两种类型属于同一种数据类别(reflect.Kind)，都是reflect.Int。 int和Foo两种类型比较函数相同，都是runtime.memequal64。 int和Foo数据对象内存大小相同，都是8。 int和Foo数据对象内存对齐相同，都是8。 int和Foo两种类型名称不同。 int和Foo两种类型哈希种子不同。 int和Foo两种类型方法数量不同。 int和Foo两种类型的指针类型不同。 类型方法 我们再回顾一下reflect.method结构体的各个字段： name字段描述的是方法名称偏移量。 mtyp字段描述的是方法类型信息偏移量;关于函数类型介绍，敬请期待。 ifn字段描述的是接口调用该方法时的指令内存地址偏移量;关于接口类型介绍，敬请期待。 tfn字段描述的是直接调用该方法时的指令内存地址偏移量。 Foo类型有3个方法，它们的类型信息保存在0x4dd8e0地址处;通过偏移量计算地址，查看方法的名称、地址、指令。 （编辑：拼字网 - 核心网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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