Go验证接口和nil的比较

预备知识：

1. 任何空接口类型的变量，即interface{}，其内存布局均如下：

type eface struct {
    _type *_type                // 指向动态类型
    data  unsafe.Pointer    // 指向动态值
}

2. 判断interface{}变量是否为nil，那么就是在判断该空接口变量的动态类型和动态值是否均为空(因为两个字段均为指针类型，故其零值均为0，后面你会看到代码执行的效果)

下面可以巧妙地运用interface{}的内存布局，来验证go关于接口类型比较的结论。

type eface struct {
    _type uintptr
    data  uintptr
}

func main() {
    var a interface{}
    var b interface{} = (*int)(nil)

    n := 1024
    var c interface{} = &n

    ia := *(*eface)(unsafe.Pointer(&a))
    ib := *(*eface)(unsafe.Pointer(&b))
    ic := *(*eface)(unsafe.Pointer(&c))

    fmt.Printf("%+v %+v %+v\n", ia, ib, ic)
    fmt.Printf("%t %t %t\n", a == nil, b == nil, c == nil)
    fmt.Println(*(*int)(unsafe.Pointer(ic.data)))

    // output: 只有_type==0 && data == 0时，该interface{}变量才会为nil
    // {_type:0 data:0} {_type:17365472 data:0} {_type:17365472 data:824634805912}
    // true false false
    // 1024
}

想必你已经看懂了。这就是我前面提到的，通过巧妙地查看接口的内存布局，来协助我们验证go的一些特性。

FAQ：

• 为什么不直接使用go内置的eface，而是自定义一个类型？
  因为runtime.eface不支持导出，只能自定义。而go里面只要内存布局是一致的，得到的字段数据也就是和运行时是一致的。

用上面的思路来验证一下非空接口:
非空接口的运行时表示为runtime.iface，结构如下:

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

type itab struct {
    inter *interfacetype
    _type *_type
    hash  uint32 // copy of _type.hash. Used for type switches.
    _     [4]byte
    fun   [1]uintptr // variable sized. fun[0]==0 means _type does not implement inter.
}

直接上代码：

type iface struct {
    tab  *itab
    data uintptr
}

type itab struct {
    inter *uintptr
    _type *uintptr
    hash  uint32 // copy of _type.hash. Used for type switches.
    _     [4]byte
    fun   [1]uintptr // variable sized. fun[0]==0 means _type does not implement inter.
}

func main() {
    var a io.Reader
    var b io.Reader = (*os.File)(nil)

    var c io.Reader = bytes.NewReader(nil)

    ia := *(*iface)(unsafe.Pointer(&a))
    ib := *(*iface)(unsafe.Pointer(&b))
    ic := *(*iface)(unsafe.Pointer(&c))
    fmt.Printf("%A %A %A\n", ia, ib, ic)  // %A是无效的格式化符号，这里只是正好能打印struct内部指针数据而已
    fmt.Printf("%t %t %t\n", a == nil, b == nil, c == nil)

    // output:
    // {%!A(*main.itab=<nil>) %!A(uintptr=0)} {%!A(*main.itab=&{0x10965c0 0x109fd00 871609668 [0 0 0 0] [16815968]}) %!A(uintptr=0)} {%!V(*main.itab=&{0x10965c0 0x109d020 2769700948 [0 0 0 0] [16815968]}) %!V(uintptr=824634359856)}
    // true false false
}

结果也是一样的：tab和data都为nil的情况下，该接口变量才为nil。
细心的朋友可能发现了，b和c的inter数据一样，但是_type值不一样，这里说明一下：inter代表接口类型，_type代表动态类型。那么接口类型均为io.Reader，而动态类型一个为*os.File，一个为bytes.Reader，当然不同了。

参考列表：

• 《Go程序员面试笔试宝典》