go語言接口類型如何轉換

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go語言可利用類型斷言來進行接口類型。在Go中，無論是將一個接口類型轉換成另一個接口類型，還是將一個接口轉換為另一個基本類型，都必須需要使用 類型斷言；轉換語法有兩種“轉換后的變量 := 接口變量.(目標類型)”和“轉換后的變量 , ok := 接口變量.(目標類型)”。

在 Golang 中，將一個 接口 類型轉換成另一個接口 類型，或者將一個接口轉換為另一個基本類型，都必須需要使用 類型斷言。

類型斷言的格式

類型斷言是一個使用在接口值上的操作。語法上它看起來像 i.(T) 被稱為斷言類型，這里 i 表示一個接口的類型和 T 表示一個類型。一個類型斷言檢查它操作對象的動態類型是否和斷言的類型匹配。

類型斷言的基本格式如下：

t := i.(T)

其中，i 代表接口變量，T 代表轉換的目標類型，t 代表轉換后的變量。

這里有兩種可能。第一種，如果斷言的類型 T 是一個具體類型，然后類型斷言檢查 i 的動態類型是否和 T 相同。如果這個檢查成功了，類型斷言的結果是 i 的動態值，當然它的類型是 T。換句話說，具體類型的類型斷言從它的操作對象中獲得具體的值。如果檢查失敗，接下來這個操作會拋出 panic。例如：

var w io.Writer
w = os.Stdout
f := w.(*os.File) // 成功: f == os.Stdout
c := w.(*bytes.Buffer) // 死機：接口保存*os.file，而不是*bytes.buffer

第二種，如果相反斷言的類型 T 是一個接口類型，然后類型斷言檢查是否 i 的動態類型滿足 T。如果這個檢查成功了，動態值沒有獲取到；這個結果仍然是一個有相同類型和值部分的接口值，但是結果有類型 T。換句話說，對一個接口類型的類型斷言改變了類型的表述方式，改變了可以獲取的方法集合（通常更大），但是它保護了接口值內部的動態類型和值的部分。

在下面的第一個類型斷言后，w 和 rw 都持有 os.Stdout 因此它們每個有一個動態類型 *os.File，但是變量 w 是一個 io.Writer 類型只對外公開出文件的 Write 方法，然而 rw 變量也只公開它的 Read 方法。

var w io.Writer
w = os.Stdout
rw := w.(io.ReadWriter) // 成功：*os.file具有讀寫功能
w = new(ByteCounter)
rw = w.(io.ReadWriter) // 死機：*字節計數器沒有讀取方法

如果斷言操作的對象是一個 nil 接口值，那么不論被斷言的類型是什么這個類型斷言都會失敗。幾乎不需要對一個更少限制性的接口類型（更少的方法集合）做斷言，因為它表現的就像賦值操作一樣，除了對于 nil 接口值的情況。

如果 i 沒有完全實現 T 接口的方法，這個語句將會觸發宕機。觸發宕機不是很友好，因此上面的語句還有一種寫法：

t,ok := i.(T)

這種寫法下，如果發生接口未實現時，將會把 ok 置為 false，t 置為 T 類型的 0 值。正常實現時，ok 為 true。這里 ok 可以被認為是：i 接口是否實現 T 類型的結果。

將接口轉換為其他接口

實現某個接口的類型同時實現了另外一個接口，此時可以在兩個接口間轉換。

鳥和豬具有不同的特性，鳥可以飛，豬不能飛，但兩種動物都可以行走。如果使用結構體實現鳥和豬，讓它們具備自己特性的 Fly() 和 Walk() 方法就讓鳥和豬各自實現了飛行動物接口（Flyer）和行走動物接口（Walker）。

將鳥和豬的實例創建后，被保存到 interface{} 類型的 map 中。interface{} 類型表示空接口，意思就是這種接口可以保存為任意類型。對保存有鳥或豬的實例的 interface{} 變量進行斷言操作，如果斷言對象是斷言指定的類型，則返回轉換為斷言對象類型的接口；如果不是指定的斷言類型時，斷言的第二個參數將返回 false。

例如下面的代碼：

var obj interface = new(bird)
f, isFlyer := obj.(Flyer)

代碼中，new(bird) 產生 *bird 類型的 bird 實例，這個實例被保存在 interface{} 類型的 obj 變量中。使用 obj.(Flyer) 類型斷言，將 obj 轉換為 Flyer 接口。f 為轉換成功時的 Flyer 接口類型，isFlyer 表示是否轉換成功，類型就是 bool。

下面是詳細的代碼（代碼1）：

package main
import "fmt"
// 定義飛行動物接口
type Flyer interface {
    Fly()
}
// 定義行走動物接口
type Walker interface {
    Walk()
}
// 定義鳥類
type bird struct {
}
// 實現飛行動物接口
func (b *bird) Fly() {
    fmt.Println("bird: fly")
}
// 為鳥添加Walk()方法, 實現行走動物接口
func (b *bird) Walk() {
    fmt.Println("bird: walk")
}
// 定義豬
type pig struct {
}
// 為豬添加Walk()方法, 實現行走動物接口
func (p *pig) Walk() {
    fmt.Println("pig: walk")
}
func main() {
// 創建動物的名字到實例的映射
    animals := map[string]interface{}{
        "bird": new(bird),
        "pig":  new(pig),
    }
    // 遍歷映射
    for name, obj := range animals {
        // 判斷對象是否為飛行動物
        f, isFlyer := obj.(Flyer)
        // 判斷對象是否為行走動物
        w, isWalker := obj.(Walker)
        fmt.Printf("name: %s isFlyer: %v isWalker: %v\n", name, isFlyer, isWalker)
        // 如果是飛行動物則調用飛行動物接口
        if isFlyer {
            f.Fly()
        }
        // 如果是行走動物則調用行走動物接口
        if isWalker {
            w.Walk()
        }
    }
}

代碼說明如下：

• 第 6 行定義了飛行動物的接口。

• 第 11 行定義了行走動物的接口。

• 第 16 和 30 行分別定義了鳥和豬兩個對象，并分別實現了飛行動物和行走動物接口。

• 第 41 行是一個 map，映射對象名字和對象實例，實例是鳥和豬。

• 第 47 行開始遍歷 map，obj 為 interface{} 接口類型。

• 第 50 行中，使用類型斷言獲得 f，類型為 Flyer 及 isFlyer 的斷言成功的判定。

• 第 52 行中，使用類型斷言獲得 w，類型為 Walker 及 isWalker 的斷言成功的判定。

• 第 57 和 62 行，根據飛行動物和行走動物兩者是否斷言成功，調用其接口。

代碼輸出如下：

將接口轉換為其他類型

在代碼 1 中，可以實現將接口轉換為普通的指針類型。例如將 Walker 接口轉換為 *pig 類型，請參考下面的代碼：

p1 := new(pig)
var a Walker = p1
p2 := a.(*pig)
fmt.Printf("p1=%p p2=%p", p1, p2)

對代碼的說明如下：

• 第 3 行，由于 pig 實現了 Walker 接口，因此可以被隱式轉換為 Walker 接口類型保存于 a 中。

• 第 4 行，由于 a 中保存的本來就是 *pig 本體，因此可以轉換為 *pig 類型。

• 第 6 行，對比發現，p1 和 p2 指針是相同的。

如果嘗試將上面這段代碼中的 Walker 類型的 a 轉換為 *bird 類型，將會發出運行時錯誤，請參考下面的代碼：

p1 := new(pig)
var a Walker = p1
p2 := a.(*bird)

運行時報錯：

panic: interface conversion: main.Walker is *main.pig, not *main.bird

報錯意思是：接口轉換時，main.Walker 接口的內部保存的是 *main.pig，而不是 *main.bird。

因此，接口在轉換為其他類型時，接口內保存的實例對應的類型指針，必須是要轉換的對應的類型指針。

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