Golang中类型的方法集如何决定其实现的接口及可调用的方法

Golang中类型的方法集如何决定其实现的接口及可调用的方法 在 sync 包中我们有 waitgroup

Waitgroup 有函数 Wait()、done()、Add()。 所有这些函数的接收器类型都是指针 (wg *waitgroup)

但下面的代码可以正常工作

package main

import (
	"fmt"
	"runtime"
	"sync"
)

var wg sync.WaitGroup

func main() {
	fmt.Println("OS\t\t", runtime.GOOS)
	fmt.Println("ARCH\t\t", runtime.GOARCH)
	fmt.Println("CPUs\t\t", runtime.NumCPU())
	fmt.Println("Goroutines\t", runtime.NumGoroutine())

	wg.Add(1) // 这怎么可能（wg 变量不是指针类型）
	go foo()
	bar()

	fmt.Println("CPUs\t\t", runtime.NumCPU())
	fmt.Println("Goroutines\t", runtime.NumGoroutine())
	wg.Wait()
}

func foo() {
	for i := 0; i < 10; i++ {
		fmt.Println("foo:", i)
	}
	wg.Done()
}

我是 Go 语言的新手。请帮我理解这个概念


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3 回复

我想我明白了…

它能够正常工作的原因是 wait()、done()、add() 都是 WaitGroup 类型的"方法集"…因此存在于该"方法集"中的这些方法可以通过该类型的接收器来调用

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这是因为编译器知道 Add 方法需要一个指向 WaitGroup 的指针，并隐式地将函数调用从 wg.Add(1) "转换"为 (&wg).Add(1)。

类似地，当你拥有一个值的指针并调用接收器为值类型的函数时，编译器会生成一个存根函数，将指针指向的值复制到临时变量中，以便对该值调用值函数。

在Go语言中，方法集的概念决定了类型实现接口的能力以及方法调用的方式。对于你的代码示例，关键在于理解值类型和指针类型在方法集上的差异。

根据Go语言规范：

  • 类型T的方法集包含所有接收器为T的方法
  • 类型*T的方法集包含所有接收器为T和*T的方法

在你的代码中，sync.WaitGroup的方法Add()、Done()和Wait()的接收器都是指针类型(*WaitGroup)。但是当你使用wg.Add(1)时，编译器会自动进行地址解引用，相当于(&wg).Add(1)。

这里是一个更清晰的示例来说明这个概念：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

type MyType struct {
    value int
}

// 指针接收器方法
func (m *MyType) PointerMethod() {
    fmt.Printf("PointerMethod called, value: %d\n", m.value)
}

// 值接收器方法  
func (m MyType) ValueMethod() {
    fmt.Printf("ValueMethod called, value: %d\n", m.value)
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    // 这些调用都是有效的，编译器会自动处理
    wg.Add(1)  // 相当于 (&wg).Add(1)
    wg.Done()  // 相当于 (&wg).Done()
    wg.Wait()  // 相当于 (&wg).Wait()
    
    // 另一个示例
    var mt MyType
    mt.value = 10
    
    // 值类型调用指针接收器方法 - 有效
    mt.PointerMethod()  // 相当于 (&mt).PointerMethod()
    
    // 值类型调用值接收器方法 - 有效
    mt.ValueMethod()
    
    // 指针类型调用值接收器方法 - 也有效
    ptr := &MyType{value: 20}
    ptr.ValueMethod()   // 相当于 (*ptr).ValueMethod()
    ptr.PointerMethod()
}

在接口实现方面，区别更加明显：

package main

import "fmt"

type Interface interface {
    Method()
}

type MyStruct struct{}

func (m MyStruct) Method() {
    fmt.Println("Value receiver method")
}

func (m *MyStruct) PointerMethod() {
    fmt.Println("Pointer receiver method")
}

func main() {
    var s MyStruct
    var ptr *MyStruct = &MyStruct{}
    
    // 值类型可以调用值接收器方法
    s.Method()
    
    // 指针类型可以调用值接收器方法和指针接收器方法
    ptr.Method()       // 有效
    ptr.PointerMethod() // 有效
    
    // 但接口实现有区别
    var i Interface
    
    i = s    // 有效 - 值类型实现了接口
    i = ptr  // 也有效 - 指针类型也实现了接口
    
    i.Method()
}

在你的sync.WaitGroup例子中，虽然方法需要指针接收器，但当你使用值类型的wg变量调用这些方法时，Go编译器会自动获取变量的地址，使得代码能够正常工作。这种自动转换让代码更加简洁，同时保持了类型安全。

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