【Golang】关于Go中的类型转换

2023-12-09 18:40:15

在使用 go 这样的强类型语言时，我们常常会遇到类型转换的问题。比如 int 类型转 int64，interface{} 转 struct ，对一种类型取指针、解指针等等。今天在这篇文章中我们就来梳理一下，我们在 go 的日常使用中常碰到的几个类型转换场景。

go存在4种类型转换分别为：断言、强制、显式、隐式。

通常说的类型转换是指断言，强制在日常不会使用到、显示是基本的类型转换、隐式使用到但是不会注意到。断言、强制、显式三类在go语法描述中均有说明，隐式是在日常使用过程中总结出来。

一、Assert 断言

断言通过判断变量是否可以转换成某一个类型

1、断言（assert）

语法文档：https://golang.google.cn/ref/spec#Type_assertions

expression必须是接口类型，且自身类型与Type类型相符。

expression.(Type)的返回值一般为两个：value和ok，匹配成功ok为true，value有值，匹配失败ok为false，value无值；也可以直接接受value一个返回值，不过失败则直接panic：

func main() {
  var a interface{} = 100
  if aa, ok := a.(int); ok {
    fmt.Println(aa)
  }
}

一个简单的断言表达式：

var s = x.(T)

如果x不是nil，且x可以转换成T类型，就会断言成功，返回T类型的变量s。如果T不是接口类型，则要求x的类型就是T，如果T是一个接口，要求x实现了T接口。

如果断言类型成立，则表达式返回值就是T类型的x，如果断言失败就会触发panic。

上述表所示再断言失败就会panic，go提供了另外一种带返回是否成立的断言语法：

s, ok := x.(T)

该方法和第一种差不多一样，但是ok会返回是否断言成功不会出现panic，ok就表示是否是成功了。

2、类型switch

go语法种还提供了另外一种类型switch的断言方法。

语法文档：https://golang.google.cn/ref/spec#Type_switches

x断言成了type类型，type类型具体值就是switch case的值，如果x成功断言成了某个case类型，就可以执行那个case，此时i := x.(type)返回的i就是那个类型的变量了，可以直接当作case类型使用。

func main() {
  var t interface{} = 100
  switch i := t.(type) {
  case float32:
    fmt.Printf("i的类型%T i的值%v\n", i, i)
  case float64:
    fmt.Printf("i的类型%T i的值%v\n", i, i)
  case int:
    fmt.Printf("i的类型%T i的值%v\n", i, i)
  case bool:
    fmt.Printf("i的类型%T i的值%v\n", i, i)
  case string:
    fmt.Printf("i的类型%T i的值%v\n", i, i)
  default:
    fmt.Println("其他类型")
  }
}

二、强制类型转换

强制类型转换通过修改变量类型

该方法不常见，主要用于unsafe包和接口类型检测，需要懂得go变量的知识。

1、unsafe

语法文档：

https://golang.google.cn/ref/spec#Package_unsafe/

https://golang.org/ref/spec#Package_unsafe

本文档仅大概说明一下，具体研究请求查找相关资料。

var f float64
bits = *(*uint64)(unsafe.Pointer(&f))

type ptr unsafe.Pointer
bits = *(*uint64)(ptr(&f))

var p ptr = nil

float64就强制转换成uint64类型，float的地址就是一个值但是类型是float64，然后创建了一个uint64类型变量，地址值也是float64的地址值，两个变量值相同类型不同，强制转换了类型。

unsafe强制转换是指针的底层操作了，用c的朋友就很熟悉这样的指针类型转换，利用内存对齐才能保证转换可靠，例如int和uint存在符号位差别，利用unsafe转换后值可能不同，但是在内存存储二进制一模一样。

2、接口类型检测

例如下列代码：

var _ Context = (*ContextBase)(nil)

nil的类型是nil地址值为0，利用强制类型转换成了*ContextBase，返回的变量就是类型为*ContextBase地址值为0，然后Context=xx赋值如果xx实现了Context接口就没事，如果没有实现在编译时期就会报错，实现编译期间检测接口是否实现。

三、显示类型转换

语法文档：https://golang.google.cn/ref/spec#Conversions

一个显式转换的表达式T(x) ，其中T是一种类型并且x是可转换为类型的表达式T，例如：uint(666)。

在以下任何一种情况下，变量x都可以转换成T类型：

x可以分配成T类型。
忽略struct标签x的类型和T具有相同的基础类型。
忽略struct标记x的类型和T是未定义类型的指针类型，并且它们的指针基类型具有相同的基础类型。
x的类型和T都是整数或浮点类型。
x的类型和T都是复数类型。
x的类型是整数或[]byte或[]rune，并且T是字符串类型。
x的类型是字符串，T类型是[]byte或[]rune。

例如下列代码利用了规则进行转换，规则实现可以参考reflect.Value.Convert方法逻辑：

int64(222)
[]byte("ssss")

type A int
A(2)

下面是demo

int(time.Now().Weekday()) //星期转int
int(time.Now().Month())   //月份转int

var a float64
a = 3.1
b := int(a) //float64转int

var a int
a = 1
b := int64(a) //int转int64
//这种类型转换主要在切换同一基础类型不同精度范围时使用，比如我们要将 int 型转为 int64 类型时。

四、隐式类型转换

隐式类型转换日常使用并不会感觉到，但是运行中确实出现了类型转换，以下列出了三种。

1、JSON

Golang中大多数数据类型都可以转化为有效的JSON文本，除了channel通道、complex复数、func函数等。

Golang指针可进行隐式转换，表面进行的是指针序列化，内部会针对指针进行取值操作，实际还是针对所指的对象进行序列化。

2、组合间的重新断言类型

type Reader interface {
    Read(p []byte) (n int, err error)
}
type ReadCloser interface {
    Reader
    Close() error
}
var rc ReaderClose
r := rc

ReaderClose接口组合了Reader接口，但是r=rc的赋值时还是类型转换了，go使用系统内置的函数执行了类型转换。以前遇到过类似接口组合类型的变量赋值，然后使用pprof和bench测试发现了这一细节，在接口类型转移时浪费了一些性能。

3、相同类型间赋值

type Handler func()

func NewHandler() Handler {
    return func() {}
}

虽然type定义了Handler类型，但是Handler和func()是两种实际类型，类型不会相等，使用反射和断言均会出现两种类型不同。

两者类型不同验证代码：

package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
)

type Handler func()

func a() Handler {
    return func() {}
}

func main() {
    var i interface{} = main
    _, ok := i.(func())
    fmt.Println(ok)
    _, ok = i.(Handler)
    fmt.Println(ok)
    fmt.Println(reflect.TypeOf(main) == reflect.TypeOf((*Handler)(nil)).Elem())
}

// true
// false
// false

码农公寓