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GO: reflect包

2017-12-19  本文已影响22人  随风化作雨

在 reflect 包中,主要通过两个函数 TypeOf() 和 ValueOf() 实现反射,TypeOf() 获取到的结果是 reflect.Type 类型,ValueOf() 获取到的结果是 reflect.Value 类型,这两种类型都有很多方法可以进一步获取相关的反射信息。

这里有一个函数,可以获取指定对象的所有字段和方法:

// 获取一个对象的字段和方法
package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
)

// 获取一个对象的字段和方法
func GetMembers(i interface{}) {
    // 获取 i 的类型信息
    t := reflect.TypeOf(i)

    for {
        // 进一步获取 i 的类别信息
        if t.Kind() == reflect.Struct {
            // 只有结构体可以获取其字段信息
            fmt.Printf("\n%-8v %v 个字段:\n", t, t.NumField())
            // 进一步获取 i 的字段信息
            for i := 0; i < t.NumField(); i++ {
                fmt.Println(t.Field(i).Name)
            }
        }
        // 任何类型都可以获取其方法信息
        fmt.Printf("\n%-8v %v 个方法:\n", t, t.NumMethod())
        // 进一步获取 i 的方法信息
        for i := 0; i < t.NumMethod(); i++ {
            fmt.Println(t.Method(i).Name)
        }
        if t.Kind() == reflect.Ptr {
            // 如果是指针,则获取其所指向的元素
            t = t.Elem()
        } else {
            // 否则上面已经处理过了,直接退出循环
            break
        }
    }
}

// 定义一个结构体用来进行测试
type sr struct {
    string
}

// 接收器为实际类型
func (s sr) Read() {
}

// 接收器为指针类型
func (s *sr) Write() {
}

func main() {
    // 测试
    GetMembers(&sr{})
}

/* 测试结果(可以读取私有字段):
*main.sr 2 个方法:
Read
Write

main.sr  1 个字段:
string

main.sr  1 个方法:
Read
*/

我们可以通过下面的代码获取 reflect.Type 的所有方法,以便进行学习:

// 通用

// 获取 t 类型的字符串描述,不要通过 String 来判断两种类型是否一致。
func (t *rtype) String() string

// 获取 t 类型在其包中定义的名称,未命名类型则返回空字符串。
func (t *rtype) Name() string

// 获取 t 类型所在包的名称,未命名类型则返回空字符串。
func (t *rtype) PkgPath() string

// 获取 t 类型的类别。
func (t *rtype) Kind() reflect.Kind

// 获取 t 类型的值在分配内存时的大小,功能和 unsafe.SizeOf 一样。
func (t *rtype) Size() uintptr

// 获取 t 类型的值在分配内存时的字节对齐值。
func (t *rtype) Align() int

// 获取 t 类型的值作为结构体字段时的字节对齐值。
func (t *rtype) FieldAlign() int

// 获取 t 类型的方法数量。
func (t *rtype) NumMethod() int

// 根据索引获取 t 类型的方法,如果方法不存在,则 panic。
// 如果 t 是一个实际的类型,则返回值的 Type 和 Func 字段会列出接收者。
// 如果 t 只是一个接口,则返回值的 Type 不列出接收者,Func 为空值。
func (t *rtype) Method() reflect.Method

// 根据名称获取 t 类型的方法。
func (t *rtype) MethodByName(string) (reflect.Method, bool)

// 判断 t 类型是否实现了 u 接口。
func (t *rtype) Implements(u reflect.Type) bool

// 判断 t 类型的值可否转换为 u 类型。
func (t *rtype) ConvertibleTo(u reflect.Type) bool

// 判断 t 类型的值可否赋值给 u 类型。
func (t *rtype) AssignableTo(u reflect.Type) bool

// 判断 t 类型的值可否进行比较操作
func (t *rtype) Comparable() bool
// 示例
type inf interface {
    Method1()
    Method2()
}

type ss struct {
    a func()
}

func (i ss) Method1() {}
func (i ss) Method2() {}

func main() {
    s := reflect.TypeOf(ss{})
    i := reflect.TypeOf(new(inf)).Elem()

    Test(s)
    Test(i)
}

func Test(t reflect.Type) {
    if t.NumMethod() > 0 {
        fmt.Printf("\n--- %s ---\n", t)
        fmt.Println(t.Method(0).Type)
        fmt.Println(t.Method(0).Func.String())
    }
}

// 输出结果:
// --- main.ss ---
// func(main.ss)
// <func(main.ss) Value>
//
// --- main.inf ---
// func()
// <invalid Value>
// 数值

// 获取数值类型的位宽,t 必须是整型、浮点型、复数型
func (t *rtype) Bits() int
// 数组

// 获取数组的元素个数
func (t *rtype) Len() int
// 映射

// 获取映射的键类型
func (t *rtype) Key() reflect.Type
// 通道

// 获取通道的方向
func (t *rtype) ChanDir() reflect.ChanDir
// 结构体

// 获取字段数量
func (t *rtype) NumField() int

// 根据索引获取字段
func (t *rtype) Field(int) reflect.StructField

// 根据名称获取字段
func (t *rtype) FieldByName(string) (reflect.StructField, bool)

// 根据指定的匹配函数 math 获取字段
func (t *rtype) FieldByNameFunc(match func(string) bool) (reflect.StructField, bool)

// 根据索引链获取嵌套字段
func (t *rtype) FieldByIndex(index []int) reflect.StructField
// 函数

// 获取函数的参数数量
func (t *rtype) NumIn() int

// 根据索引获取函数的参数信息
func (t *rtype) In(int) reflect.Type

// 获取函数的返回值数量
func (t *rtype) NumOut() int

// 根据索引获取函数的返回值信息
func (t *rtype) Out(int) reflect.Type

// 判断函数是否具有可变参数。
// 如果有可变参数,则 t.In(t.NumIn()-1) 将返回一个切片。
func (t *rtype) IsVariadic() bool
// 数组、切片、映射、通道、指针、接口

// 获取元素类型、获取指针所指对象类型,获取接口的动态类型
func (t *rtype) Elem() reflect.Type

下面的代码用到了所有这些方法:

// 获取各种类型的相关信息
package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
    "unsafe"
)

// 嵌套结构体
type ss struct {
    a struct {
        int
        string
    }
    int
    string
    bool
    float64
}

func (s ss) Method1(i int) string  { return "结构体方法1" }
func (s *ss) Method2(i int) string { return "结构体方法2" }

var (
    intValue   = int(0)
    int8Value  = int8(8)
    int16Value = int16(16)
    int32Value = int32(32)
    int64Value = int64(64)

    uIntValue   = uint(0)
    uInt8Value  = uint8(8)
    uInt16Value = uint16(16)
    uInt32Value = uint32(32)
    uInt64Value = uint64(64)

    byteValue    = byte(0)
    runeValue    = rune(0)
    uintptrValue = uintptr(0)

    boolValue   = false
    stringValue = ""

    float32Value = float32(32)
    float64Value = float64(64)

    complex64Value  = complex64(64)
    complex128Value = complex128(128)

    arrayValue  = [5]string{}           // 数组
    sliceValue  = []byte{0, 0, 0, 0, 0} // 切片
    mapValue    = map[string]int{}      // 映射
    chanValue   = make(chan int, 2)     // 通道
    structValue = ss{                   // 结构体
        struct {
            int
            string
        }{10, "子结构体"},
        20,
        "结构体",
        false,
        64.0,
    }

    func1Value = func(a, b, c int) string { // 函数(固定参数)
        return fmt.Sprintf("固定参数:%v %v %v", a, b, c)
    }

    func2Value = func(a, b int, c ...int) string { // 函数(动态参数)
        return fmt.Sprintf("动态参数:%v %v %v", a, b, c)
    }

    unsafePointer     = unsafe.Pointer(&structValue)    // 通用指针
    reflectType       = reflect.TypeOf(0)               // 反射类型
    reflectValue      = reflect.ValueOf(0)              // 反射值
    reflectArrayValue = reflect.ValueOf([]int{1, 2, 3}) // 切片反射值
    // 反射接口类型
    interfaceType = reflect.TypeOf(new(interface{})).Elem()
)

// 简单类型
var simpleTypes = []interface{}{
    intValue, &intValue, // int
    int8Value, &int8Value, // int8
    int16Value, &int16Value, // int16
    int32Value, &int32Value, // int32
    int64Value, &int64Value, // int64
    uIntValue, &uIntValue, // uint
    uInt8Value, &uInt8Value, // uint8
    uInt16Value, &uInt16Value, // uint16
    uInt32Value, &uInt32Value, // uint32
    uInt64Value, &uInt64Value, // uint64
    byteValue, &byteValue, // byte
    runeValue, &runeValue, // rune
    uintptrValue, &uintptrValue, // uintptr
    boolValue, &boolValue, // bool
    stringValue, &stringValue, // string
    float32Value, &float32Value, // float32
    float64Value, &float64Value, // float64
    complex64Value, &complex64Value, // complex64
    complex128Value, &complex128Value, // complex128
}

// 复杂类型
var complexTypes = []interface{}{
    arrayValue, &arrayValue, // 数组
    sliceValue, &sliceValue, // 切片
    mapValue, &mapValue, // 映射
    chanValue, &chanValue, // 通道
    structValue, &structValue, // 结构体
    func1Value, &func1Value, // 定参函数
    func2Value, &func2Value, // 动参函数
    structValue.Method1, structValue.Method2, // 方法
    unsafePointer, &unsafePointer, // 指针
    reflectType, &reflectType, // 反射类型
    reflectValue, &reflectValue, // 反射值
    interfaceType, &interfaceType, // 接口反射类型
}

// 空值
var unsafeP unsafe.Pointer

// 空接口
var nilInterfece interface{}

func main() {
    // 测试简单类型
    for i := 0; i < len(simpleTypes); i++ {
        PrintInfo(simpleTypes[i])
    }
    // 测试复杂类型
    for i := 0; i < len(complexTypes); i++ {
        PrintInfo(complexTypes[i])
    }
    // 测试单个对象
    PrintInfo(unsafeP)
    PrintInfo(&unsafeP)
    PrintInfo(nilInterfece)
    PrintInfo(&nilInterfece)
}

func PrintInfo(i interface{}) {
    if i == nil {
        fmt.Println("--------------------")
        fmt.Printf("无效接口值:%v\n", i)
        return
    }
    t := reflect.TypeOf(i)
    PrintType(t)
}

func PrintType(t reflect.Type) {
    fmt.Println("--------------------")
    // ----- 通用方法 -----
    fmt.Println("String             :", t.String())     // 类型字符串
    fmt.Println("Name               :", t.Name())       // 类型名称
    fmt.Println("PkgPath            :", t.PkgPath())    // 所在包名称
    fmt.Println("Kind               :", t.Kind())       // 所属分类
    fmt.Println("Size               :", t.Size())       // 内存大小
    fmt.Println("Align              :", t.Align())      // 字节对齐
    fmt.Println("FieldAlign         :", t.FieldAlign()) // 字段对齐
    fmt.Println("NumMethod          :", t.NumMethod())  // 方法数量
    if t.NumMethod() > 0 {
        i := 0
        for ; i < t.NumMethod()-1; i++ {
            fmt.Println("    ┣", t.Method(i).Name) // 通过索引定位方法
        }
        fmt.Println("    ┗", t.Method(i).Name) // 通过索引定位方法
    }
    if sm, ok := t.MethodByName("String"); ok { // 通过名称定位方法
        fmt.Println("MethodByName       :", sm.Index, sm.Name)
    }
    fmt.Println("Implements(i{})    :", t.Implements(interfaceType))  // 是否实现了指定接口
    fmt.Println("ConvertibleTo(int) :", t.ConvertibleTo(reflectType)) // 是否可转换为指定类型
    fmt.Println("AssignableTo(int)  :", t.AssignableTo(reflectType))  // 是否可赋值给指定类型的变量
    fmt.Println("Comparable         :", t.Comparable())               // 是否可进行比较操作
    // ----- 特殊类型 -----
    switch t.Kind() {
    // 指针型:
    case reflect.Ptr:
        fmt.Println("=== 指针型 ===")
        // 获取指针所指对象
        t = t.Elem()
        fmt.Printf("转换到指针所指对象 : %v\n", t.String())
        // 递归处理指针所指对象
        PrintType(t)
        return
    // 自由指针型:
    case reflect.UnsafePointer:
        fmt.Println("=== 自由指针 ===")
        // ...
    // 接口型:
    case reflect.Interface:
        fmt.Println("=== 接口型 ===")
        // ...
    }
    // ----- 简单类型 -----
    // 数值型:
    if reflect.Int <= t.Kind() && t.Kind() <= reflect.Complex128 {
        fmt.Println("=== 数值型 ===")
        fmt.Println("Bits               :", t.Bits()) // 位宽
    }
    // ----- 复杂类型 -----
    switch t.Kind() {
    // 数组型:
    case reflect.Array:
        fmt.Println("=== 数组型 ===")
        fmt.Println("Len                :", t.Len())  // 数组长度
        fmt.Println("Elem               :", t.Elem()) // 数组元素类型
    // 切片型:
    case reflect.Slice:
        fmt.Println("=== 切片型 ===")
        fmt.Println("Elem               :", t.Elem()) // 切片元素类型
    // 映射型:
    case reflect.Map:
        fmt.Println("=== 映射型 ===")
        fmt.Println("Key                :", t.Key())  // 映射键
        fmt.Println("Elem               :", t.Elem()) // 映射值类型
    // 通道型:
    case reflect.Chan:
        fmt.Println("=== 通道型 ===")
        fmt.Println("ChanDir            :", t.ChanDir()) // 通道方向
        fmt.Println("Elem               :", t.Elem())    // 通道元素类型
    // 结构体:
    case reflect.Struct:
        fmt.Println("=== 结构体 ===")
        fmt.Println("NumField           :", t.NumField()) // 字段数量
        if t.NumField() > 0 {
            var i, j int
            // 遍历结构体字段
            for i = 0; i < t.NumField()-1; i++ {
                field := t.Field(i) // 获取结构体字段
                fmt.Printf("    ├ %v\n", field.Name)
                // 遍历嵌套结构体字段
                if field.Type.Kind() == reflect.Struct && field.Type.NumField() > 0 {
                    for j = 0; j < field.Type.NumField()-1; j++ {
                        subfield := t.FieldByIndex([]int{i, j}) // 获取嵌套结构体字段
                        fmt.Printf("    │    ├ %v\n", subfield.Name)
                    }
                    subfield := t.FieldByIndex([]int{i, j}) // 获取嵌套结构体字段
                    fmt.Printf("    │    └ %%v\n", subfield.Name)
                }
            }
            field := t.Field(i) // 获取结构体字段
            fmt.Printf("    └ %v\n", field.Name)
            // 通过名称查找字段
            if field, ok := t.FieldByName("ptr"); ok {
                fmt.Println("FieldByName(ptr)   :", field.Name)
            }
            // 通过函数查找字段
            if field, ok := t.FieldByNameFunc(func(s string) bool { return len(s) > 3 }); ok {
                fmt.Println("FieldByNameFunc    :", field.Name)
            }
        }
    // 函数型:
    case reflect.Func:
        fmt.Println("=== 函数型 ===")
        fmt.Println("IsVariadic         :", t.IsVariadic()) // 是否具有变长参数
        fmt.Println("NumIn              :", t.NumIn())      // 参数数量
        if t.NumIn() > 0 {
            i := 0
            for ; i < t.NumIn()-1; i++ {
                fmt.Println("    ┣", t.In(i)) // 获取参数类型
            }
            fmt.Println("    ┗", t.In(i)) // 获取参数类型
        }
        fmt.Println("NumOut             :", t.NumOut()) // 返回值数量
        if t.NumOut() > 0 {
            i := 0
            for ; i < t.NumOut()-1; i++ {
                fmt.Println("    ┣", t.Out(i)) // 获取返回值类型
            }
            fmt.Println("    ┗", t.Out(i)) // 获取返回值类型
        }
    }
}

接下来学习 reflect.Value 的所有方法,还是进行分类学习,这里的很多操作(比如取地址、取切片、修改映射、通道进出、取值、赋值、函数调用等)和平时的操作都一样,只不过在这里需要用各种方法来操作,而平时只需要用一些符号来操作。

注意:下面描述的 v 值是指 reflect.Value 所代表的实际值,而不是 reflect.Value 本身。

// 特殊

// 判断 v 值是否可寻址
// 1、指针的 Elem() 可寻址
// 2、切片的元素可寻址
// 3、可寻址数组的元素可寻址
// 4、可寻址结构体的字段可寻址,方法不可寻址
// 也就是说,如果 v 值是指向数组的指针“&数组”,通过 v.Elem() 获取该指针指向的数组,那么
// 该数组就是可寻址的,同时该数组的元素也是可寻址的,如果 v 就是一个普通数组,不是通过解引
// 用得到的数组,那么该数组就不可寻址,其元素也不可寻址。结构体亦然。
func (v Value) CanAddr() bool

// 获取 v 值的地址,相当于 & 取地址操作。v 值必须可寻址。
func (v Value) Addr() reflect.Value

// 判断 v 值是否可以被修改。只有可寻址的 v 值可被修改。
// 结构体中的非导出字段(通过 Field() 等方法获取的)不能修改,所有方法不能修改。
func (v Value) CanSet() bool

// 判断 v 值是否可以转换为接口类型
// 结构体中的非导出字段(通过 Field() 等方法获取的)不能转换为接口类型
func (v Value) CanInterface() bool

// 将 v 值转换为空接口类型。v 值必须可转换为接口类型。
func (v Value) Interface() interface{}

// 使用一对 uintptr 返回接口的数据
func (v Value) InterfaceData() [2]uintptr
// 示例:
type ss struct {
    A int
    a int
}

func (s ss) Method1(i int) string  { return "结构体方法1" }
func (s *ss) Method2(i int) string { return "结构体方法2" }

func main() {
    v1 := reflect.ValueOf(ss{})                   // 结构体
    v2 := reflect.ValueOf(&ss{})                  // 结构体指针
    v3 := reflect.ValueOf(&ss{}).Elem()           // 可寻址结构体
    v4 := reflect.ValueOf(&ss{}).Elem().Field(0)  // 可寻址结构体的共有字段
    v5 := reflect.ValueOf(&ss{}).Elem().Field(1)  // 可寻址结构体的私有字段
    v6 := reflect.ValueOf(&ss{}).Method(0)        // 结构体指针的方法
    v7 := reflect.ValueOf(&ss{}).Elem().Method(0) // 结构体的方法

    fmt.Println(v1.CanAddr()) // false
    fmt.Println(v2.CanAddr()) // false
    fmt.Println(v3.CanAddr()) // true
    fmt.Println(v4.CanAddr()) // true
    fmt.Println(v5.CanAddr()) // true
    fmt.Println(v6.CanAddr()) // false
    fmt.Println(v7.CanAddr()) // false
    fmt.Println("----------")
    fmt.Println(v1.CanSet()) // false
    fmt.Println(v2.CanSet()) // false
    fmt.Println(v3.CanSet()) // true
    fmt.Println(v4.CanSet()) // true
    fmt.Println(v5.CanSet()) // false
    fmt.Println(v6.CanSet()) // false
    fmt.Println(v6.CanSet()) // false
    fmt.Println("----------")
    fmt.Println(v1.CanInterface()) // true
    fmt.Println(v2.CanInterface()) // true
    fmt.Println(v3.CanInterface()) // true
    fmt.Println(v4.CanInterface()) // true
    fmt.Println(v5.CanInterface()) // false
    fmt.Println(v6.CanInterface()) // true
    fmt.Println(v7.CanInterface()) // true
}
// 指针

// 将 v 值转换为 uintptr 类型,v 值必须是切片、映射、通道、函数、指针、自由指针。
func (v Value) Pointer() uintptr

// 获取 v 值的地址。v 值必须是可寻址类型(CanAddr)。
func (v Value) UnsafeAddr() uintptr

// 将 UnsafePointer 类别的 v 值修改为 x,v 值必须是 UnsafePointer 类别,必须可修改。
func (v Value) SetPointer(x unsafe.Pointer)

// 判断 v 值是否为 nil,v 值必须是切片、映射、通道、函数、接口、指针。
// IsNil 并不总等价于 Go 的潜在比较规则,比如对于 var i interface{},i == nil 将返回
// true,但是 reflect.ValueOf(i).IsNil() 将 panic。
func (v Value) IsNil() bool

// 获取“指针所指的对象”或“接口所包含的对象”
func (v Value) Elem() reflect.Value
// 接口

// 获取“指针所指的对象”或“接口所包含的对象”
func (v Value) Elem() reflect.Value
// 通用

// 获取 v 值的字符串描述
func (v Value) String() string

// 获取 v 值的类型
func (v Value) Type() reflect.Type

// 返回 v 值的类别,如果 v 是空值,则返回 reflect.Invalid。
func (v Value) Kind() reflect.Kind

// 获取 v 的方法数量
func (v Value) NumMethod() int

// 根据索引获取 v 值的方法,方法必须存在,否则 panic
// 使用 Call 调用方法的时候不用传入接收者,Go 会自动把 v 作为接收者传入。
func (v Value) Method(int) reflect.Value

// 根据名称获取 v 值的方法,如果该方法不存在,则返回空值(reflect.Invalid)。
func (v Value) MethodByName(string) reflect.Value

// 判断 v 本身(不是 v 值)是否为零值。
// 如果 v 本身是零值,则除了 String 之外的其它所有方法都会 panic。
func (v Value) IsValid() bool

// 将 v 值转换为 t 类型,v 值必须可转换为 t 类型,否则 panic。
func (v Value) Convert(t Type) reflect.Value
// 示例
func main() {
    var v reflect.Value      // 未包含任何数据
    fmt.Println(v.IsValid()) // false

    var i *int
    v = reflect.ValueOf(i)   // 包含一个指针
    fmt.Println(v.IsValid()) // true

    v = reflect.ValueOf(nil) // 包含一个 nil 指针
    fmt.Println(v.IsValid()) // false

    v = reflect.ValueOf(0)   // 包含一个 int 数据
    fmt.Println(v.IsValid()) // true
}

// 获取

// 获取 v 值的内容,如果 v 值不是有符号整型,则 panic。
func (v Value) Int() int64

// 获取 v 值的内容,如果 v 值不是无符号整型(包括 uintptr),则 panic。
func (v Value) Uint() uint64

// 获取 v 值的内容,如果 v 值不是浮点型,则 panic。
func (v Value) Float() float64

// 获取 v 值的内容,如果 v 值不是复数型,则 panic。
func (v Value) Complex() complex128

// 获取 v 值的内容,如果 v 值不是布尔型,则 panic。
func (v Value) Bool() bool

// 获取 v 值的长度,v 值必须是字符串、数组、切片、映射、通道。
func (v Value) Len() int

// 获取 v 值的容量,v 值必须是数值、切片、通道。
func (v Value) Cap() int

// 获取 v 值的第 i 个元素,v 值必须是字符串、数组、切片,i 不能超出范围。
func (v Value) Index(i int) reflect.Value

// 获取 v 值的内容,如果 v 值不是字节切片,则 panic。
func (v Value) Bytes() []byte

// 获取 v 值的切片,切片长度 = j - i,切片容量 = v.Cap() - i。
// v 必须是字符串、数值、切片,如果是数组则必须可寻址。i 不能超出范围。
func (v Value) Slice(i, j int) reflect.Value

// 获取 v 值的切片,切片长度 = j - i,切片容量 = k - i。
// i、j、k 不能超出 v 的容量。i <= j <= k。
// v 必须是字符串、数值、切片,如果是数组则必须可寻址。i 不能超出范围。
func (v Value) Slice3(i, j, k int) reflect.Value

// 根据 key 键获取 v 值的内容,v 值必须是映射。
// 如果指定的元素不存在,或 v 值是未初始化的映射,则返回零值(reflect.ValueOf(nil))
func (v Value) MapIndex(key Value) reflect.Value

// 获取 v 值的所有键的无序列表,v 值必须是映射。
// 如果 v 值是未初始化的映射,则返回空列表。
func (v Value) MapKeys() []reflect.Value

// 判断 x 是否超出 v 值的取值范围,v 值必须是有符号整型。
func (v Value) OverflowInt(x int64) bool

// 判断 x 是否超出 v 值的取值范围,v 值必须是无符号整型。
func (v Value) OverflowUint(x uint64) bool

// 判断 x 是否超出 v 值的取值范围,v 值必须是浮点型。
func (v Value) OverflowFloat(x float64) bool

// 判断 x 是否超出 v 值的取值范围,v 值必须是复数型。
func (v Value) OverflowComplex(x complex128) bool
// 设置(这些方法要求 v 值必须可修改)

// 设置 v 值的内容,v 值必须是有符号整型。
func (v Value) SetInt(x int64)

// 设置 v 值的内容,v 值必须是无符号整型。
func (v Value) SetUint(x uint64)

// 设置 v 值的内容,v 值必须是浮点型。
func (v Value) SetFloat(x float64)

// 设置 v 值的内容,v 值必须是复数型。
func (v Value) SetComplex(x complex128)

// 设置 v 值的内容,v 值必须是布尔型。
func (v Value) SetBool(x bool)

// 设置 v 值的内容,v 值必须是字符串。
func (v Value) SetString(x string)

// 设置 v 值的长度,v 值必须是切片,n 不能超出范围,不能为负数。
func (v Value) SetLen(n int)

// 设置 v 值的内容,v 值必须是切片,n 不能超出范围,不能小于 Len。
func (v Value) SetCap(n int)

// 设置 v 值的内容,v 值必须是字节切片。x 可以超出 v 值容量。
func (v Value) SetBytes(x []byte)

// 设置 v 值的键和值,如果键存在,则修改其值,如果键不存在,则添加键和值。
// 如果将 val 设置为零值(reflect.ValueOf(nil)),则删除该键。
// 如果 v 值是一个未初始化的 map,则 panic。
func (v Value) SetMapIndex(key, val reflect.Value)

// 设置 v 值的内容,v 值必须可修改,x 必须可以赋值给 v 值。
func (v Value) Set(x reflect.Value)

// 结构体

// 获取 v 值的字段数量,v 值必须是结构体。
func (v Value) NumField() int

// 根据索引获取 v 值的字段,v 值必须是结构体。如果字段不存在则 panic。
func (v Value) Field(i int) reflect.Value

// 根据索引链获取 v 值的嵌套字段,v 值必须是结构体。
func (v Value) FieldByIndex(index []int) reflect.Value

// 根据名称获取 v 值的字段,v 值必须是结构体。
// 如果指定的字段不存在,则返回零值(reflect.ValueOf(nil))
func (v Value) FieldByName(string) reflect.Value

// 根据匹配函数 match 获取 v 值的字段,v 值必须是结构体。
// 如果没有匹配的字段,则返回零值(reflect.ValueOf(nil))
func (v Value) FieldByNameFunc(match func(string) bool) Value
// 示例
type ss struct {
    s struct {
        B int
        b int
    }
    A int
    a int
}

func main() {
    var v = reflect.ValueOf(ss{})
    for i := 0; i < v.NumField(); i++ {
        field := v.Field(i)
        fmt.Println("字段:", field.Type().String())
        if field.Type().Kind() == reflect.Struct {
            for j := 0; j < field.NumField(); j++ {
                subfield := field.Field(j)
                fmt.Println("    嵌套字段:", subfield.Type().String())
            }
        }
    }
}

// 输出结果:
// 字段: struct { B int; b int }
//     嵌套字段: int
//     嵌套字段: int
// 字段: int
// 字段: int
// 通道

// 发送数据(会阻塞),v 值必须是可写通道。
func (v Value) Send(x reflect.Value)

// 接收数据(会阻塞),v 值必须是可读通道。
func (v Value) Recv() (x reflect.Value, ok bool)

// 尝试发送数据(不会阻塞),v 值必须是可写通道。
func (v Value) TrySend(x reflect.Value) bool

// 尝试接收数据(不会阻塞),v 值必须是可读通道。
func (v Value) TryRecv() (x reflect.Value, ok bool)

// 关闭通道,v 值必须是通道。
func (v Value) Close()
// 示例
func main() {
    ch := make(chan int, 2)
    v := reflect.ValueOf(ch)

    a := reflect.ValueOf(1)
    b := reflect.ValueOf(2)

    v.Send(a)
    if ok := v.TrySend(b); ok {
        fmt.Println("尝试发送成功!") // 尝试发送成功!
    }
    if i, ok := v.Recv(); ok {
        fmt.Println("接收成功:", i) // 接收成功: 1
    }
    if i, ok := v.TryRecv(); ok {
        fmt.Println("尝试接收成功:", i) // 尝试接收成功: 2
    }
}
// 函数

// 通过参数列表 in 调用 v 值所代表的函数(或方法)。函数的返回值存入 r 中返回。
// 要传入多少参数就在 in 中存入多少元素。
// Call 即可以调用定参函数(参数数量固定),也可以调用变参函数(参数数量可变)。
func (v Value) Call(in []Value) (r []Value)

// 通过参数列表 in 调用 v 值所代表的函数(或方法)。函数的返回值存入 r 中返回。
// 函数指定了多少参数就在 in 中存入多少元素,变参作为一个单独的参数提供。
// CallSlice 只能调用变参函数。
func (v Value) CallSlice(in []Value) []Value
// 示例
var f1 = func(a int, b []int) { fmt.Println(a, b) }
var f2 = func(a int, b ...int) { fmt.Println(a, b) }

func main() {
    v1 := reflect.ValueOf(f1)
    v2 := reflect.ValueOf(f2)

    a := reflect.ValueOf(1)
    b := reflect.ValueOf([]int{1, 2, 3})

    v1.Call([]reflect.Value{a, b})
    v2.Call([]reflect.Value{a, a, a, a, a, a})

    //v1.CallSlice([]reflect.Value{a, b}) // 非变参函数,不能用 CallSlice。
    v2.CallSlice([]reflect.Value{a, b})
}

下面的代码用到了所有这些方法:

// 获取各种值的相关信息
package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
    "unsafe"
)

// 嵌套结构体
type ss struct {
    a struct {
        int
        string
    }
    int
    string
    bool
    float64
}

func (s ss) Method1(i int) string  { return "结构体方法1" }
func (s *ss) Method2(i int) string { return "结构体方法2" }

var (
    intValue   = int(0)
    int8Value  = int8(8)
    int16Value = int16(16)
    int32Value = int32(32)
    int64Value = int64(64)

    uIntValue   = uint(0)
    uInt8Value  = uint8(8)
    uInt16Value = uint16(16)
    uInt32Value = uint32(32)
    uInt64Value = uint64(64)

    byteValue    = byte(0)
    runeValue    = rune(0)
    uintptrValue = uintptr(0)

    boolValue   = false
    stringValue = "stringValue"

    float32Value = float32(32)
    float64Value = float64(64)

    complex64Value  = complex64(64)
    complex128Value = complex128(128)

    arrayValue  = [5]string{}           // 数组
    sliceValue  = []byte{0, 0, 0, 0, 0} // 切片
    mapValue    = map[string]int{}      // 映射
    chanValue   = make(chan int, 2)     // 通道
    structValue = ss{                   // 结构体
        struct {
            int
            string
        }{10, "子结构体"},
        20,
        "结构体",
        false,
        64.0,
    }

    func1Value = func(i int) string { // 函数(固定参数)
        return fmt.Sprintf("固定参数:%v", i)
    }

    func2Value = func(i ...int) string { // 函数(动态参数)
        return fmt.Sprintf("动态参数:%v", i)
    }

    unsafePointer     = unsafe.Pointer(&structValue)    // 通用指针
    reflectType       = reflect.TypeOf(0)               // 反射类型
    reflectValue      = reflect.ValueOf(0)              // 反射值
    reflectArrayValue = reflect.ValueOf([]int{1, 2, 3}) // 切片反射值
    // 反射接口类型
    interfaceType = reflect.TypeOf(new(interface{})).Elem()
)

// 简单类型
var simpleTypes = []interface{}{
    intValue, &intValue, // int
    int8Value, &int8Value, // int8
    int16Value, &int16Value, // int16
    int32Value, &int32Value, // int32
    int64Value, &int64Value, // int64
    uIntValue, &uIntValue, // uint
    uInt8Value, &uInt8Value, // uint8
    uInt16Value, &uInt16Value, // uint16
    uInt32Value, &uInt32Value, // uint32
    uInt64Value, &uInt64Value, // uint64
    byteValue, &byteValue, // byte
    runeValue, &runeValue, // rune
    uintptrValue, &uintptrValue, // uintptr
    boolValue, &boolValue, // bool
    stringValue, &stringValue, // string
    float32Value, &float32Value, // float32
    float64Value, &float64Value, // float64
    complex64Value, &complex64Value, // complex64
    complex128Value, &complex128Value, // complex128
}

// 复杂类型
var complexTypes = []interface{}{
    arrayValue, &arrayValue, // 数组
    sliceValue, &sliceValue, // 切片
    mapValue, &mapValue, // 映射
    chanValue, &chanValue, // 通道
    structValue, &structValue, // 结构体
    func1Value, &func1Value, // 定参函数
    func2Value, &func2Value, // 动参函数
    structValue.Method1, structValue.Method2, // 方法
    unsafePointer, &unsafePointer, // 指针
    reflectType, &reflectType, // 反射类型
    reflectValue, &reflectValue, // 反射值
    interfaceType, &interfaceType, // 接口反射类型
}

// 空值
var unsafeP unsafe.Pointer

// 空接口
var nilInterfece interface{}

func main() {
    // 测试简单类型
    for i := 0; i < len(simpleTypes); i++ {
        PrintInfo(simpleTypes[i])
    }
    // 测试复杂类型
    for i := 0; i < len(complexTypes); i++ {
        PrintInfo(complexTypes[i])
    }
    // 测试单个对象
    PrintInfo(&unsafeP)
    PrintInfo(nilInterfece)
    // PrintInfo(&nilInterfece) // 会引发 panic
}

func PrintInfo(i interface{}) {
    if i == nil {
        fmt.Println("--------------------")
        fmt.Printf("无效接口值:%v\n", i)
        fmt.Println("--------------------")
        return
    }
    v := reflect.ValueOf(i)
    PrintValue(v)
}

func PrintValue(v reflect.Value) {
    fmt.Println("--------------------")
    // ----- 通用方法 -----
    fmt.Println("String             :", v.String())  // 反射值的字符串形式
    fmt.Println("Type               :", v.Type())    // 反射值的类型
    fmt.Println("Kind               :", v.Kind())    // 反射值的类别
    fmt.Println("CanAddr            :", v.CanAddr()) // 是否可以获取地址
    fmt.Println("CanSet             :", v.CanSet())  // 是否可以修改
    if v.CanAddr() {
        fmt.Println("Addr               :", v.Addr())       // 获取地址
        fmt.Println("UnsafeAddr         :", v.UnsafeAddr()) // 获取自由地址
    }
    // 是否可转换为接口对象
    fmt.Println("CanInterface       :", v.CanInterface())
    if v.CanInterface() {
        fmt.Println("Interface          :", v.Interface()) // 转换为接口对象
    }
    // 获取方法数量
    fmt.Println("NumMethod          :", v.NumMethod())
    if v.NumMethod() > 0 {
        // 遍历方法
        i := 0
        for ; i < v.NumMethod()-1; i++ {
            fmt.Printf("    ┣ %v\n", v.Method(i).String())
            //          if i >= 4 { // 只列举 5 个
            //              fmt.Println("    ┗ ...")
            //              break
            //          }
        }
        fmt.Printf("    ┗ %v\n", v.Method(i).String())
        // 通过名称获取方法
        fmt.Println("MethodByName       :", v.MethodByName("String").String())
    }
    // ----- 可获取指针的类型 -----
    switch v.Kind() {
    case reflect.Slice, reflect.Map, reflect.Chan, reflect.Func,
        reflect.Ptr, reflect.UnsafePointer:
        fmt.Println("Pointer            :", v.Pointer())
    }
    // ----- 特殊类型 -----
    switch v.Kind() {
    // 指针:
    case reflect.Ptr:
        fmt.Println("=== 指针 ===")
        // 获取指针地址
        if !v.IsNil() {
            // 获取指针所指对象
            v = v.Elem() // 只有指针和接口类型可以使用 Elem()
            fmt.Printf("转换到指针所指对象 : %v\n", v.Type())
            // 递归处理指针所指对象
            PrintValue(v)
            return
        }
    // 自由指针:
    case reflect.UnsafePointer:
        fmt.Println("=== 自由指针 ===")
        if v.Pointer() == 0 {
            v.SetPointer(unsafePointer)
            fmt.Println("重新指向新对象     :", v.Pointer())
        }
        // 将自由指针转换为 *ss 指针(因为定义 unsafePointer 时已经确定了类型)
        s := (*ss)(v.Interface().(unsafe.Pointer))
        // 获取反射值
        v = reflect.ValueOf(s)
        if !v.IsNil() {
            // 获取指针所指对象
            v = v.Elem() // 只有指针和接口类型可以使用 Elem()
            fmt.Printf("转换到指针所指对象 : %v\n", v.Type())
            // 递归处理指针所指对象
            PrintValue(v)
            return
        }
    // 接口:
    case reflect.Interface:
        fmt.Println("=== 接口 ===")
        // 获取接口数据
        fmt.Println("InterfaceData      :", v.InterfaceData())
        // 获取接口所包含的对象
        v = v.Elem() // 只有指针和接口类型可以使用 Elem()
        fmt.Printf("转换到接口所含对象 : %v\n", v.Type())
        // 递归处理接口的动态对象
        PrintValue(v)
        return
    }
    // ----- 简单类型 -----
    // 有符号整型:
    if reflect.Int <= v.Kind() && v.Kind() <= reflect.Int64 {
        fmt.Println("=== 有符号整型 ===")
        fmt.Println("Int                :", v.Int()) // 获取值
        if v.CanSet() {
            v.SetInt(10)                                 // 设置值
            fmt.Println("Int                :", v.Int()) // 获取值
            v.Set(reflect.ValueOf(20).Convert(v.Type())) // 设置值
        }
        fmt.Println("Int                :", v.Int())           // 获取值
        fmt.Println("OverflowInt        :", v.OverflowInt(10)) // 是否溢出
    }
    // 无符号整型:
    if reflect.Uint <= v.Kind() && v.Kind() <= reflect.Uint64 {
        fmt.Println("=== 无符号整型 ===")
        fmt.Println("Uint               :", v.Uint()) // 获取值
        if v.CanSet() {
            v.SetUint(10)                                 // 设置值
            fmt.Println("Uint               :", v.Uint()) // 获取值
            v.Set(reflect.ValueOf(20).Convert(v.Type()))  // 设置值
        }
        fmt.Println("Uint               :", v.Uint())           // 获取值
        fmt.Println("OverflowUint       :", v.OverflowUint(10)) // 是否溢出
    }
    switch v.Kind() {
    // 浮点数:
    case reflect.Float32, reflect.Float64:
        fmt.Println("=== 浮点数 ===")
        fmt.Println("Float              :", v.Float()) // 获取值
        if v.CanSet() {
            v.SetFloat(10)                                 // 设置值
            fmt.Println("Float              :", v.Float()) // 获取值
            v.Set(reflect.ValueOf(20).Convert(v.Type()))   // 设置值
        }
        fmt.Println("Float              :", v.Float())           // 获取值
        fmt.Println("OverflowFloat      :", v.OverflowFloat(10)) // 是否溢出
    // 复数:
    case reflect.Complex64, reflect.Complex128:
        fmt.Println("=== 复数 ===")
        fmt.Println("Complex            :", v.Complex()) // 获取值
        if v.CanSet() {
            v.SetComplex(10)                                   // 设置值
            fmt.Println("Complex            :", v.Complex())   // 获取值
            v.Set(reflect.ValueOf(20 + 20i).Convert(v.Type())) // 设置值
        }
        fmt.Println("Complex            :", v.Complex())           // 获取值
        fmt.Println("OverflowComplex    :", v.OverflowComplex(10)) // 是否溢出
    // 布尔型:
    case reflect.Bool:
        fmt.Println("=== 布尔型 ===")
        fmt.Println("Bool               :", v.Bool()) // 获取值
        if v.CanSet() {
            v.SetBool(true)                               // 设置值
            fmt.Println("Bool               :", v.Bool()) // 获取值
            v.Set(reflect.ValueOf(false))                 // 设置值
        }
        fmt.Println("Bool               :", v.Bool()) // 获取值
    // 字符串:
    case reflect.String:
        fmt.Println("=== 字符串 ===")
        fmt.Println("String             :", v.String()) // 获取值
        if v.CanSet() {
            v.SetString("abc")                              // 设置值
            fmt.Println("String             :", v.String()) // 获取值
            v.Set(reflect.ValueOf("def"))                   // 设置值
        }
        fmt.Println("String             :", v.String()) // 获取值
    // ----- 复杂类型 -----
    // 切片型:
    case reflect.Slice:
        fmt.Println("=== 切片型 ===")
        fmt.Println("Len                :", v.Len()) // 获取长度
        fmt.Println("Cap                :", v.Cap()) // 获取容量
        if v.CanSet() {
            v.SetLen(4) // 不能大于 cap
            v.SetCap(4) // 不能小于 len,只能缩,不能扩
            fmt.Println("SetLen, SetCap     :", v.Len(), v.Cap())
            // 重新指定字节内容
            if v.Type().Elem().Kind() == reflect.Uint8 {
                v.SetBytes([]byte{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0})
            }
            fmt.Println("SetByte            :", []byte{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0})
        }
        // 获取字节内容
        if v.Type().Elem().Kind() == reflect.Uint8 {
            fmt.Println("Bytes              :", v.Bytes())
        }
        // 根据索引获取元素
        if v.Len() > 0 {
            for i := 0; i < v.Len(); i++ {
                fmt.Println("Index              :", v.Index(i))
            }
        }
        // 获取一个指定范围的切片
        // 参数:起始下标,结束下标
        // 长度 = 结束下标 - 起始下标
        s1 := v.Slice(1, 2)
        fmt.Println("Slice              :", s1)
        fmt.Println("Len                :", s1.Len()) // 获取长度
        fmt.Println("Cap                :", s1.Cap()) // 获取容量
        // 获取一个指定范围和容量的切片
        // 参数:起始下标,结束下标,容量下标
        // 长度 = 结束下标 - 起始下标
        // 容量 = 容量下标 - 起始下标
        s2 := v.Slice3(1, 2, 4)
        fmt.Println("Slice              :", s2)
        fmt.Println("Len                :", s2.Len()) // 获取长度
        fmt.Println("Cap                :", s2.Cap()) // 获取容量
    // 映射型:
    case reflect.Map:
        fmt.Println("=== 映射型 ===")
        // 设置键值,不需要检测 CanSet
        v.SetMapIndex(reflect.ValueOf("a"), reflect.ValueOf(1))
        v.SetMapIndex(reflect.ValueOf("b"), reflect.ValueOf(2))
        v.SetMapIndex(reflect.ValueOf("c"), reflect.ValueOf(3))
        // 获取键列表
        fmt.Println("MapKeys            :", v.MapKeys())
        for _, idx := range v.MapKeys() {
            // 根据键获取值
            fmt.Println("MapIndex           :", v.MapIndex(idx))
        }
    // 结构体:
    case reflect.Struct:
        fmt.Println("=== 结构体 ===")
        // 获取字段个数
        fmt.Println("NumField           :", v.NumField())
        if v.NumField() > 0 {
            var i, j int
            // 遍历结构体字段
            for i = 0; i < v.NumField()-1; i++ {
                field := v.Field(i) // 获取结构体字段
                fmt.Printf("    ├ %-8v %v\n", field.Type(), field.String())
                // 遍历嵌套结构体字段
                if field.Kind() == reflect.Struct && field.NumField() > 0 {
                    for j = 0; j < field.NumField()-1; j++ {
                        subfield := v.FieldByIndex([]int{i, j}) // 获取嵌套结构体字段
                        fmt.Printf("    │    ├ %-8v %v\n", subfield.Type(), subfield.String())
                        // if i >= 4 { // 只列举 5 个
                        //  fmt.Println("        ┗ ...")
                        //  break
                        // }
                    }
                    subfield := v.FieldByIndex([]int{i, j}) // 获取嵌套结构体字段
                    fmt.Printf("    │    └ %-8v %v\n", subfield.Type(), subfield.String())
                }
                // if i >= 4 { // 只列举 5 个
                //  fmt.Println("    ┗ ...")
                //  break
                // }
            }
            field := v.Field(i) // 获取结构体字段
            fmt.Printf("    └ %-8v %v\n", field.Type(), field.String())
            // 通过名称查找字段
            if v := v.FieldByName("ptr"); v.IsValid() {
                fmt.Println("FieldByName(ptr)   :", v.Type().Name())
            }
            // 通过函数查找字段
            v := v.FieldByNameFunc(func(s string) bool { return len(s) > 3 })
            if v.IsValid() {
                fmt.Println("FieldByNameFunc    :", v.Type().Name())
            }
        }
    // 通道型:
    case reflect.Chan:
        fmt.Println("=== 通道型 ===")
        // 发送数据(会阻塞)
        v.Send(reflectValue)
        // 尝试发送数据(不会阻塞)
        fmt.Println("TrySend            :", v.TrySend(reflectValue))
        // 接收数据(会阻塞)
        if x, ok := v.Recv(); ok {
            fmt.Println("Recv               :", x) //
        }
        // 尝试接收数据(不会阻塞)
        if x, ok := v.TryRecv(); ok {
            fmt.Println("TryRecv            :", x) //
        }
        // 因为要执行两次,通道和通道指针各执行一次,关闭后第二次就无法执行了。
        // v.Close()
    // 函数型:
    case reflect.Func:
        fmt.Println("=== 函数型 ===")
        // 判断函数是否具有变长参数
        if v.Type().IsVariadic() {
            // 与可变参数对应的实参必须是切片类型的反射值(reflectArrayValue)。
            fmt.Println("CallSlice          :", v.CallSlice([]reflect.Value{reflectArrayValue})) //
            // 也可以用 v.Call 调用变长参数的函数,只需传入 reflectValue 即可。
        } else {
            // 根据函数定义的参数数量,传入相应数量的反射值(reflectValue)。
            fmt.Println("Call               :", v.Call([]reflect.Value{reflectValue})) //
        }
    }
}
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