剖析golang interface实现

语言: CN / TW / HK

[TOC]

本文基于golang 1.11源码进行分析。先演示用法和注意事项,再深入源码分析原理。

在golang中, 接口本身也是一种类型,它代表的是一个方法的集合。任何类型只要实现了接口中声明的所有方法,那么该类就实现了该接口 。与其他语言不同, golang并不需要显示声明类型实现了某个接口 ,而是由编译器和runtime进行检查。不用显示什么这点非常棒,这样就无侵入非常方便。

1 使用

1.1 声明

type 接口名 interface {
    方法1
    方法2
    ...
    方法n
}

type 接口名 interface {
    已声明接口名1
    ...
    已声明接口名n
}

如果 一个接口不包含任何方法,那么就是一个空接口(empty interface) ,所有类型都符合empty interface的定义,因此 任何类型都能转换成empty interface ,可以看到常常使用empty interface来实现多态,例如之前我们分析过的map源码。

对于接口的命名,一般我们都是以er结尾,例如Writer、Reader等等。

1.2 实现接口

我们看个例子:

package main

import (
    "fmt"
)

type Tester interface {
    Display()
    DisplayAppend(string)
    DisplayAppend2(string) string
}

type Tester2 interface {
    DisplayAppend(string)
}

type Test struct {
    s string
}

func (t *Test) Display() {
    fmt.Printf("Display:%p, %#v\n", t ,t)
}

func (t Test) DisplayAppend(s string) {
    t.s += s
    fmt.Printf("DisplayAppend:%p, %#v\n", &t, t)
}

func (t *Test) DisplayAppend2 (s string) string {
    t.s += s    
    fmt.Printf("DisplayAppend2:%p, %#v\n", t, t)
    return t.s
}

func TestInterface(t Tester) {
    t.Display()
    t.DisplayAppend(" TestInterface")
    t.DisplayAppend2(" TestInterface")
}

func TestInterface2(t Tester2) {
    t.DisplayAppend("TestInterface2")
}

func main() {
    var test Test
    test.s = "aaa"
    fmt.Printf("%p\n", &test)
    test.Display()
    test.DisplayAppend(" raw")

    TestInterface(&test)
    //TestInterface(test) //cannot use test (type Test) as type Tester in argument to TestInterface:Test does not implement Tester (Display method has pointer receiver)
    
    TestInterface2(&test)
    TestInterface2(test)
}

输出

0xc42000e1e0

Display:0xc42000e1e0, &main.Test{s:"aaa"}

DisplayAppend:0xc42000e200, main.Test{s:"aaa raw"}

Display:0xc42000e1e0, &main.Test{s:"aaa"}

DisplayAppend:0xc42000e230, main.Test{s:"aaa TestInterface"}

DisplayAppend2:0xc42000e1e0, &main.Test{s:"aaa TestInterface"}

DisplayAppend:0xc42000e260, main.Test{s:"aaa TestInterfaceTestInterface2"}

DisplayAppend:0xc42000e290, main.Test{s:"aaa TestInterfaceTestInterface2"}

在这个例子中,我们定义了一个类型Test,Test类型有三个方法,两个方法的接受者是*Test,一个方法的接受者是Test;定义两个接口类型,Tester和Tester2 ,Tester有三个Test中的同名方法,Tester2中只有接受者是Test的同名方法。然后有TestInterface函数,入参是Tester,TestInterface2函数入参是Tester2。

从编译和运行结果可以看到,TestInterface函数入参只能填Test类型,TestInterface2入参既可以是Test也可以是*Test。TestInterface传入Test类型变量test时,编译报错:

cannot use test (type Test1) as type Tester in argument to TestInterface:Test1 does not implement Tester (Display method has pointer receiver)

意思是说test并没有实现Tester的Display接口,因为golang中, 类型T只有接受者是T的方法,语法中T能直接调*T的方法仅仅是语法糖;而类型*T拥有接受者是T和*T的方法

1.3 类型判断

传入参数接口的时候,如果我们希望确切知道它具体类型,那么就要用到类型判断了。有两种类型判断方法:

变量.(类型) //判断是不是某个具体类型

switch 变量.(type) //返回具体类型,必须搭配swith语句

talk is cheap,看代码:

package main

import (
    "fmt"
)

type Tester interface {
    Display()
    DisplayAppend(string)
    DisplayAppend2(string) string
}

type Tester2 interface {
    DisplayAppend(string)
}

type Test1 struct {
    s string
}

func (t *Test1) Display() {
    fmt.Printf("Display:%p, %#v\n", t ,t)
}

func (t Test1) DisplayAppend(s string) {
    t.s += s
    fmt.Printf("DisplayAppend:%p, %#v\n", &t, t)
}

func (t *Test1) DisplayAppend2 (s string) string {
    t.s += s    
    fmt.Printf("DisplayAppend2:%p, %#v\n", t, t)
    return t.s
}

func TestInterface(t Tester) {
    t.Display()
    t.DisplayAppend(" TestInterface")
    t.DisplayAppend2(" TestInterface")
}

func TestInterface2(t Tester2) {
    t.DisplayAppend("TestInterface2")
}

func Printf(t interface{})  {
    if v, ok := t.(int); ok {
        v = 2
        fmt.Printf("type[%T] %v %v\n", v, v, t)
    } 

    if v, ok := t.(int32);ok {
        fmt.Printf("type[%T] %v\n", v, v)
    } 

    if v, ok := t.(int64); ok {
        fmt.Printf("type[%T] %v\n", v, v)
    } 

    if v, ok := t.(Tester2); ok  {
        fmt.Printf("type[%T] %v\n", v, v)
    }

    if v, ok := t.(Tester); ok  {
        fmt.Printf("type[%T] %v\n", v, v)
    }

}

func Printf2(v interface{}) {
    fmt.Printf("%p %v\n", &v, v)
    switch v := v.(type) {
        case nil:
            fmt.Printf("type[%T] %v\n", v, v)
        case int: 
        fmt.Printf("%p %v\n", &v, v)
            fmt.Printf("type[%T] %v\n", v, v)
        case int64:
            fmt.Printf("type[%T] %v\n", v, v)
        case string:
            fmt.Printf("type[%T] %v\n", v, v)
        case Tester:
            fmt.Printf("tester type[%T] %v\n", v, v)
        case Tester2:
            fmt.Printf("tester2 type[%T] %v\n", v, v)
        default:
            fmt.Printf("unknow\n")
    }
}

func main() {
    var i int64 = 1
    Printf(i)

    var i2 int = 1
    Printf(i2)

    var test Test1
    Printf(test)
    Printf(&test)

    fmt.Printf("------------\n")
    Printf2(i2)
    Printf2(test)
    Printf2(&test)
}

输出

type[int64] 1

type[int] 2 1

type[main.Test1] {}

type[

main.Test1] &{}

main.Test1] &{}

------------

0xc42000e220 1

0xc4200160b8 1

type[int] 1

0xc42000e240 {}

tester2 type[main.Test1] {}

0xc42000e250 &{}

tester type[*main.Test1] &{}

从这里我们可以看出两个点:

  1. 对于判断接口,只要实现该接口就能匹配上
  2. 类型判断返回也是按值复制,修改返回的value,不影响原来的值
  3. 接口的匹配,是严格的匹配,并不是说接口1能转换成接口2他们就能匹配上

golang中,我们经常用类型判断来判断特定的错误。

1.4 接口的值

接口的值简单来说,是由两部分组成的,就是类型和数据,详细的组成会在下面的实现章节中说明。

那么判断两个接口是相等,就是看他们的这两部分是否相等;另外 类型和数据都为nil才代表接口是nil ,eg:

var a interface{} 
    var b interface{} = (*int)(nil)
    fmt.Println(a == nil, b == nil) //true false

这点很重要,很多人在实现error接口的时候判断错误,下面我们看个例子:

type MyError struct{}
func (*MyError) Error() string {
    return "my error"
}

func TestError(x int) (int, error) {
    var err *MyError
    if x < 0 {
        err = new(MyError)
    }

    return x, err
}

func main() {
    var err error
    _, err = TestError(10)
    fmt.Println(err == nil) //false
}

在x大于0时,TestError中的err是nil,返回的时候,转换成error类型,那么类型就是(*MyError),值是nil,由于类型不是nil,所以最终返回给调用方的总是失败。

2 实现

如前面所说,golang中你不需要声明一个类型实现了那些接口,这带来了方便,但是实现上会比那些需要声明的语言更加复杂。golang的接口检测既有静态部分,也有动态部分。

  • 静态部分

    对于 具体类型(concrete type,包括自定义类型) -> interface,编译器生成对应的itab放到ELF的.rodata段,后续要获取itab时,直接把指针指向存在.rodata的相关偏移地址即可 。具体实现可以看golang的提交日志CL 20901、CL 20902。

    对于 interface->具体类型(concrete type,包括自定义类型),编译器提取相关字段进行比较,并生成值

  • 动态部分

    在runtime中会有一个全局的hash表,记录了相应type->interface类型转换的itab,进行转换时候,先到hash表中查,如果有就返回成功;如果没有,就检查这两种类型能否转换,能就插入到hash表中返回成功,不能就返回失败。注意这里的hash表不是go中的map,而是一个最原始的使用数组的hash表,使用开放地址法来解决冲突。主要是 interface <-> interface(接口赋值给接口、接口转换成另一接口)使用到动态生产itab

2.1 结构

interface结构图

2.1.1 接口类型的结构 interfacetype

type interfacetype struct {
    typ     _type   
    pkgpath name
    mhdr    []imethod
}

// imethod represents a method on an interface type
type imethod struct {
    name nameOff // name of method
    typ  typeOff // .(*FuncType) underneath
}

pkgpath记录定义接口的包名

其中的mdhr字段,是一个imethod切片,记录接口中定义的那些函数。

nameOff 和 typeOff 类型是 int32 ,这两个值是链接器负责嵌入的,相对于可执行文件的元信息的偏移量。元信息会在运行期,加载到 runtime.moduledata 结构体中。

2.1.2 接口值的结构 iface eface

为了性能,golang专门分了两种interface,eface和iface,eface就是空接口,iface就是有方法的接口

结构定义分别在两个文件中,runtime2.go:

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

type eface struct {
    _type *_type
    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.
}

data字段是用来存储实际数据的, runtime会申请一块新的内存,把数据考到那,然后data指向这块新的内存

eface、itab的_tpye字段,是data指向的值的实际类型信息。

iface中tab字段,是一个itab结构,包含了inter接口类型、_type数据类型、hash哈希的方法、fun函数地址占位符。这个hash方法拷贝自_type.hash;fun是一个大小为1的uintptr数组, 当fun[0]为0时,说明_type并没有实现该接口,当有实现接口时,fun存放了第一个接口方法的地址,其他方法一次往下存放,这里就简单用空间换时间,其实方法都在_type字段中能找到,实际在这记录下,每次调用的时候就不用动态查找了

2.1.2 全局的itab table

iface.go:

const itabInitSize = 512

// Note: change the formula in the mallocgc call in itabAdd if you change these fields.
type itabTableType struct {
    size    uintptr             // length of entries array. Always a power of 2.
    count   uintptr             // current number of filled entries.
    entries [itabInitSize]*itab // really [size] large
}

可以看出这个全局的itabTable是用数组在存储的

size记录数组的大小,总是2的次幂。

count记录数组中已使用了多少。

entries是一个*itab数组,初始大小是512.

2.2 转换

把一个具体的值,赋值给接口,会调用conv系列函数,例如空接口调用convT2E系列、非空接口调用convT2I系列,为了性能考虑,很多特例的convT2I64、convT2Estring诸如此类,避免了typedmemmove的调用。

func convT2E(t *_type, elem unsafe.Pointer) (e eface) {
    if raceenabled {
        raceReadObjectPC(t, elem, getcallerpc(), funcPC(convT2E))
    }
    if msanenabled {
        msanread(elem, t.size)
    }
    x := mallocgc(t.size, t, true)
    // TODO: We allocate a zeroed object only to overwrite it with actual data.
    // Figure out how to avoid zeroing. Also below in convT2Eslice, convT2I, convT2Islice.
    typedmemmove(t, x, elem)
    e._type = t
    e.data = x
    return
}

func convT2I(tab *itab, elem unsafe.Pointer) (i iface) {
    t := tab._type
    if raceenabled {
        raceReadObjectPC(t, elem, getcallerpc(), funcPC(convT2I))
    }
    if msanenabled {
        msanread(elem, t.size)
    }
    x := mallocgc(t.size, t, true)
    typedmemmove(t, x, elem)
    i.tab = tab
    i.data = x
    return
}

func convT2I16(tab *itab, val uint16) (i iface) {
    t := tab._type
    var x unsafe.Pointer
    if val == 0 {
        x = unsafe.Pointer(&zeroVal[0])
    } else {
        x = mallocgc(2, t, false)
        *(*uint16)(x) = val
    }
    i.tab = tab
    i.data = x
    return
}

func convI2I(inter *interfacetype, i iface) (r iface) {
    tab := i.tab
    if tab == nil {
        return
    }
    if tab.inter == inter {
        r.tab = tab
        r.data = i.data
        return
    }
    r.tab = getitab(inter, tab._type, false)
    r.data = i.data
    return
}

可以看到:

  1. 具体类型转空接口,_type字段直接复制源的type;mallocgc一个新内存,把值复制过去,data再指向这块内存。
  2. 具体类型转非空接口,入参tab是编译器生成的填进去的,接口指向同一个入参tab指向的itab ;mallocgc一个新内存,把值复制过去,data再指向这块内存。
  3. 对于 接口转接口,itab是调用getitab函数去获取的 ,而不是编译器传入的。

对于那些特定类型的值,如果是零值,那么不会mallocgc一块新内存,data会指向zeroVal[0]。

2.2.1 编译器优化

每次都malloc一块内存,那么性能会很差,因此,对于一些类型,golang的编译器做了优化。 TODO

2.3 获取itab的流程

golang interface的核心逻辑就在这, 在get的时候,不仅仅会从itabTalbe中查找,还可能会创建插入,itabTable使用容量超过75%还会扩容 。下面我们看下代码:

func getitab(inter *interfacetype, typ *_type, canfail bool) *itab {
    if len(inter.mhdr) == 0 {
        throw("internal error - misuse of itab")
    }

    // easy case
    if typ.tflag&tflagUncommon == 0 {
        if canfail {
            return nil
        }
        name := inter.typ.nameOff(inter.mhdr[0].name)
        panic(&TypeAssertionError{nil, typ, &inter.typ, name.name()})
    }

    var m *itab

    // First, look in the existing table to see if we can find the itab we need.
    // This is by far the most common case, so do it without locks.
    // Use atomic to ensure we see any previous writes done by the thread
    // that updates the itabTable field (with atomic.Storep in itabAdd).
    t := (*itabTableType)(atomic.Loadp(unsafe.Pointer(&itabTable)))
    if m = t.find(inter, typ); m != nil {
        goto finish
    }

    // Not found.  Grab the lock and try again.
    lock(&itabLock)
    if m = itabTable.find(inter, typ); m != nil {
        unlock(&itabLock)
        goto finish
    }

    // Entry doesn't exist yet. Make a new entry & add it.
    m = (*itab)(persistentalloc(unsafe.Sizeof(itab{})+uintptr(len(inter.mhdr)-1)*sys.PtrSize, 0, &memstats.other_sys))
    m.inter = inter
    m._type = typ
    m.init()
    itabAdd(m)
    unlock(&itabLock)
finish:
    if m.fun[0] != 0 {
        return m
    }
    if canfail {
        return nil
    }
    // this can only happen if the conversion
    // was already done once using the , ok form
    // and we have a cached negative result.
    // The cached result doesn't record which
    // interface function was missing, so initialize
    // the itab again to get the missing function name.
    panic(&TypeAssertionError{concrete: typ, asserted: &inter.typ, missingMethod: m.init()})
}

流程很简单

  1. 先用t保存全局itabTable的地址,然后使用t.find去查找,这样是为了防止查找过程中,itabTable被替换导致查找错误。
  2. 如果没找到,那么就会上锁,然后使用itabTable.find去查找,这样是因为在第一步查找的同时,另外一个协程写入,可能导致实际存在却查找不到,这时上锁避免itabTable被替换,然后直接在itaTable中查找。
  3. 再没找到,说明确实没有,那么就根据接口类型、数据类型,去生成一个新的itab,然后插入到itabTable中,这里可能会导致hash表扩容,如果数据类型并没有实现接口,那么根据调用方式,该报错报错,该panic panic。

这里我们可以看到申请新的itab空间时,内存空间的大小是unsafe.Sizeof(itab{})+uintptr(len(inter.mhdr)-1)*sys.PtrSize,参照前面接受的结构,len(inter.mhdr)就是接口定义的方法数量,因为字段fun是一个大小为1的数组,所以len(inter.mhdr)-1,在fun字段下面其实隐藏了其他方法接口地址。

然后我们再看下上面用到的一些方法的细节

2.3.1 在itabTable中查找itab find

func itabHashFunc(inter *interfacetype, typ *_type) uintptr {
    // compiler has provided some good hash codes for us.
    return uintptr(inter.typ.hash ^ typ.hash)
}

// find finds the given interface/type pair in t.
// Returns nil if the given interface/type pair isn't present.
func (t *itabTableType) find(inter *interfacetype, typ *_type) *itab {
    // Implemented using quadratic probing.
    // Probe sequence is h(i) = h0 + i*(i+1)/2 mod 2^k.
    // We're guaranteed to hit all table entries using this probe sequence.
    mask := t.size - 1
    h := itabHashFunc(inter, typ) & mask
    for i := uintptr(1); ; i++ {
        p := (**itab)(add(unsafe.Pointer(&t.entries), h*sys.PtrSize))
        // Use atomic read here so if we see m != nil, we also see
        // the initializations of the fields of m.
        // m := *p
        m := (*itab)(atomic.Loadp(unsafe.Pointer(p)))
        if m == nil {
            return nil
        }
        if m.inter == inter && m._type == typ {
            return m
        }
        h += I
        h &= mask
    }
}

从注释我们可以看到,golang使用的开放地址探测法,用的是公式h(i) = h0 + i*(i+1)/2 mod 2^k,h0是根据接口类型和数据类型的hash字段算出来的。以前的版本是额外使用一个link字段去连到下一个slot,那样会有额外的存储,性能也会差写,在1.11中我们看到做了改进,具体是哪个版本开始变的我也不知道。

2.3.2 检查并生成itab init

// init fills in the m.fun array with all the code pointers for
// the m.inter/m._type pair. If the type does not implement the interface,
// it sets m.fun[0] to 0 and returns the name of an interface function that is missing.
// It is ok to call this multiple times on the same m, even concurrently.
func (m *itab) init() string {
    inter := m.inter
    typ := m._type
    x := typ.uncommon()

    // both inter and typ have method sorted by name,
    // and interface names are unique,
    // so can iterate over both in lock step;
    // the loop is O(ni+nt) not O(ni*nt).
    ni := len(inter.mhdr)
    nt := int(x.mcount)
    xmhdr := (*[1 << 16]method)(add(unsafe.Pointer(x), uintptr(x.moff)))[:nt:nt]
    j := 0
imethods:
    for k := 0; k < ni; k++ {
        i := &inter.mhdr[k]
        itype := inter.typ.typeOff(i.ityp)
        name := inter.typ.nameOff(i.name)
        iname := name.name()
        ipkg := name.pkgPath()
        if ipkg == "" {
            ipkg = inter.pkgpath.name()
        }
        for ; j < nt; j++ {
            t := &xmhdr[j]
            tname := typ.nameOff(t.name)
            if typ.typeOff(t.mtyp) == itype && tname.name() == iname {
                pkgPath := tname.pkgPath()
                if pkgPath == "" {
                    pkgPath = typ.nameOff(x.pkgpath).name()
                }
                if tname.isExported() || pkgPath == ipkg {
                    if m != nil {
                        ifn := typ.textOff(t.ifn)
                        *(*unsafe.Pointer)(add(unsafe.Pointer(&m.fun[0]), uintptr(k)*sys.PtrSize)) = ifn
                    }
                    continue imethods
                }
            }
        }
        // didn't find method
        m.fun[0] = 0
        return iname
    }
    m.hash = typ.hash
    return ""
}

这个方法会检查interface和type的方法是否匹配,即type有没有实现interface。假如 interface有n中方法,type有m中方法,那么匹配的时间复杂度是O(n x m),由于interface、type的方法都按字典序排,所以O(n+m)的时间复杂度可以匹配完 。在检测的过程中,匹配上了,依次往fun字段写入type中对应方法的地址。如果 有一个方法没有匹配上,那么就设置fun[0]为0,在外层调用会检查fun[0]==0,即type并没有实现interface

这里我们还可以看到golang中continue的特殊用法, 要直接continue到外层的循环中,那么就在那一层的循环上加个标签,然后continue 标签

2.3.3 把itab插入到itabTable中 itabAdd

// itabAdd adds the given itab to the itab hash table.
// itabLock must be held.
func itabAdd(m *itab) {
    // Bugs can lead to calling this while mallocing is set,
    // typically because this is called while panicing.
    // Crash reliably, rather than only when we need to grow
    // the hash table.
    if getg().m.mallocing != 0 {
        throw("malloc deadlock")
    }

    t := itabTable
    if t.count >= 3*(t.size/4) { // 75% load factor
        // Grow hash table.
        // t2 = new(itabTableType) + some additional entries
        // We lie and tell malloc we want pointer-free memory because
        // all the pointed-to values are not in the heap.
        t2 := (*itabTableType)(mallocgc((2+2*t.size)*sys.PtrSize, nil, true))
        t2.size = t.size * 2

        // Copy over entries.
        // Note: while copying, other threads may look for an itab and
        // fail to find it. That's ok, they will then try to get the itab lock
        // and as a consequence wait until this copying is complete.
        iterate_itabs(t2.add)
        if t2.count != t.count {
            throw("mismatched count during itab table copy")
        }
        // Publish new hash table. Use an atomic write: see comment in getitab.
        atomicstorep(unsafe.Pointer(&itabTable), unsafe.Pointer(t2))
        // Adopt the new table as our own. 
        t = itabTable
        // Note: the old table can be GC'ed here.
    }
    t.add(m)
}

// add adds the given itab to itab table t.
// itabLock must be held.
func (t *itabTableType) add(m *itab) {
    // See comment in find about the probe sequence.
    // Insert new itab in the first empty spot in the probe sequence.
    mask := t.size - 1
    h := itabHashFunc(m.inter, m._type) & mask
    for i := uintptr(1); ; i++ {
        p := (**itab)(add(unsafe.Pointer(&t.entries), h*sys.PtrSize))
        m2 := *p
        if m2 == m {
            // A given itab may be used in more than one module
            // and thanks to the way global symbol resolution works, the
            // pointed-to itab may already have been inserted into the
            // global 'hash'.
            return
        }
        if m2 == nil {
            // Use atomic write here so if a reader sees m, it also
            // sees the correctly initialized fields of m.
            // NoWB is ok because m is not in heap memory.
            // *p = m
            atomic.StorepNoWB(unsafe.Pointer(p), unsafe.Pointer(m))
            t.count++
            return
        }
        h += I
        h &= mask
    }
}

可以看到,当hash表使用达到75%或以上时,就会进行扩容,容量是原来的2倍,申请完空间,就会把老表中的数据插入到新的hash表中。然后使itabTable指向新的表,最后把新的itab插入到新表中。

2.4 类型判断

2.4.1 接口转接口

func assertI2I2(inter *interfacetype, i iface) (r iface, b bool) {
    tab := i.tab
    if tab == nil {
        return
    }
    if tab.inter != inter {
        tab = getitab(inter, tab._type, true)
        if tab == nil {
            return
        }
    }
    r.tab = tab
    r.data = i.data
    b = true
    return
}

func assertE2I(inter *interfacetype, e eface) (r iface) {
    t := e._type
    if t == nil {
        // explicit conversions require non-nil interface value.
        panic(&TypeAssertionError{nil, nil, &inter.typ, ""})
    }
    r.tab = getitab(inter, t, false)
    r.data = e.data
    return
}

func assertE2I2(inter *interfacetype, e eface) (r iface, b bool) {
    t := e._type
    if t == nil {
        return
    }
    tab := getitab(inter, t, true)
    if tab == nil {
        return
    }
    r.tab = tab
    r.data = e.data
    b = true
    return
}

首先我们看到有两种用法:

  1. 返回值是一个时,不能转换就panic。
  2. 返回值是两个时,第二个返回值标记能否转换成功

此外,data复制的是指针,不会完整拷贝值

2.4.2 接口转具体类型

接口判断是否转换成具体类型,是编译器生成好的代码去做的。我们看个empty interface转换成具体类型的例子:

var EFace interface{}
var j int

func F4(i int) int{
    EFace = I
    j = EFace.(int)
    return j
}

func main() {
    F4(10)
}

我们反汇编看一下

go build -gcflags '-N -l' -o tmp build.go

go tool objdump -s "main.F4" tmp

可以看到汇编代码中有这么一段,我加注释你们就懂了:

MOVQ main.EFace(SB), CX      //CX = EFace.typ
LEAQ type.*+60128(SB), DX    //DX = &type.int
CMPQ DX, CX.                 //if DX == AX

可以看到 empty interface转具体类型,是编译器生成好对比代码,比较具体类型和空接口是不是同一个type,而不是调用某个函数在运行时动态对比

然后我们再看下非空接口类型转换:

var tf Tester
var t testStruct

func F4() int{
    t := tf.(testStruct)
    return t.i
}

func main() {
    F4()
}

继续反汇编看一下:

MOVQ main.tf(SB), CX   // CX = tf.tab(.inter.typ)
LEAQ go.itab.main.testStruct,main.Tester(SB), DX // DX = <testStruct,Tester>对应的&itab(.inter.typ)
CMPQ DX, CX //

可以看到, 非空接口转具体类型,也是编译器生成的代码,比较是不是同一个itab,而不是调用某个函数在运行时动态对比

最后

我还没确定golang程序启动时,是否会把编译期生成的itab插入到全局的hash表中?

还有赋值给interface时,编译优化避免malloc,这里我也不太懂

谁知道可以告诉一下我。

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