golang：分析go中的类型比较

概述

在最近的面试中被面试官问到go之间的类型比较，回答的并不是非常好，根本上来说还是基础不够牢固啊！看了网上的一堆资料，自己做了一些简单的总结，哈哈！

go中的类型

首先来看看go包含的最基础的集中类型

• 基本类型：go中最基本类型包括整型（int、uint、int8、uint8、int16、uint16、int32、uint32、int64、uint64、byte、rune等）、浮点型（float32、float64）、字符串（string也是个[]rune数组）和比较不常用的复数类型（complex64/complex128）。
• 复合类型：主要包括结构体和数组。
• 引用类型：Slice、Map、Channel、指针。
• 接口类型：Error、io.Reader等。

go作为强类型语言并不会和PHP等高级语言自动帮我们进行类型转换，所以我们在比较时必须用==两边的类型必须一致，即使他们底部类型一致也不行。看下面的代码

package main
import "fmt"
type A struct {
    Id int
}
type B struct {
    Id int
}
func main() {
    var a int
    var b int16
    // 编译报错：invalid operation a == b (mismatched types int and int16)
    fmt.Println(a == b)
    aStruct := A{Id:5}
    bStruct := B{Id:5}
    // 编译报错：invalid operation: aStruct == bStruct (mismatched types A and B)
    fmt.Println(aStruct == bStruct)
}

所以go不会帮我们做隐式转换，即使底层的类型一致，也不能比较。
接下来我们从不同的类型来分析是否可以进行比较。

基本类型

go的基本类型就比较简单，只要类型是一样的，那么他们就是可以比较的，举个栗子：

package main
import "fmt"
func main() {
    var a int = 0
    var b int = 1
    // 输出false
    fmt.Println(a == b)
}

不过基本类型中也要注意浮点型的比较就不像我们现实中的一样，比如0.1+0.2在计算中运行结果就不是0.3了，而是0.30000000000000004了

package main
import "fmt"

func main() {
    var a float64=0.1
    var b float64=0.2
    // 0.30000000000000004
    fmt.Println(a+b)
}

为什么会这样，可以看下draveness(https://github.com/draveness) 大佬的这篇文章https://draveness.me/whys-the...

复合类型

数组

面试中也经常会问到go数组和切片的区别。数组在go中是必须先确定长度的，也就是长度不能再去扩容。并且它是个值拷贝，做参数传到一个函数中被修改，那么外部的值还是一样的不变的。Slice则相反。那么数组是否可以比较呢，看下面的例子：

package main
import "fmt"
func main() {
    a := [2]int{1, 2}
    b := [2]int{1, 2}
    c := [2]int{1, 3}
    d := [3]int{1, 2, 4}
    fmt.Println(a == b) // true
    fmt.Println(a == c) // false
    fmt.Println(a == d) // invalid operation: a == d (mismatched types [2]int and [3]int)
}

可以看出，相同长度的数组是可以比较的，而不同长度的数组是不能进行比较的。原因是什么呢？这是因为数组类型中,数组的长度也是类型的一部分，不同长度的数组那么他们的类型也就被认为不同的，所以无法比较。

结构体

同样的Struct也是一样的。Struct的比较也从内部类型开始比较，每一类型的值相等才是相等的。如下例子：

package main
import "fmt"
type A struct {
    id int
    name string
}
func main() {
    a := A{id:5,name:"123"}
    b := A{id:5,name:"123"}
    c := A{id:5,name:"1234"}
    fmt.Println(a == b) // true
    fmt.Println(a == c) // false
}

那么可以理解成Struct结构体是可以比较的吗。我们再来看个例子：

package main
import "fmt"
type A struct {
    id int
    name string
    son []int
}
func main() {
    a := A{id:5,name:"123",son:[]int{1,2,3}}
    b := A{id:5,name:"123",son:[]int{1,2,3}}
    fmt.Println(a == b) // invalid operation: a == b (struct containing []int cannot be compared)
}

怎么又变成不可比较的呢？这就要看下面的引用类型了。

引用类型

上面中的例子结构体中带上切片就无法比较了，在go中Slice和Map被定义成不能比较的类型。我们来看

如果Slice是可比较，那么用什么来定义是一样的切片呢？如果用地址，那么如果两个地址指向的Slice是一样的呢？这显然不合适。如果和数组一样的方式，那么我切片扩容了呢，就不相等了。所以长度和容量导致不好比较。虽然可以在语言层面解决这个问题，但是 golang 团队认为不值得为此耗费精力。所以Slice被当成不可比较。
同样的Map也被定义成不可比较类型。那么引用类型都是不可比较吗?也不是，看个例子：

package main
import "fmt"
type A struct {
    id int
    name string
}
func main() {
    a := &A { a : 1, b : "test1" }
    b := &A { a : 1, b : "test1" }
    c := a
    fmt.Println(a == b) // false
    fmt.Println(a == c) // true
    ch1 := make(chan int, 1)
    ch2 := make(chan int, 1)
    ch3 := ch1
    fmt.Println(ch1 == ch2) // false
    fmt.Println(ch1 == ch3) // true
}

引用类型变量存储的是某个变量的内存地址。所以引用类型变量的比较，判断的是这两个引用类型存储的是不是同一个变量。

• 如果是同一个变量，则内存地址肯定也一样，则引用类型变量相等，用"=="判断为true
• 如果不是同一个变量，则内存地址肯定不一样，"=="结果为false

接口类型

Go 语言根据接口类型是否包含一组方法将接口类型分成了两类：

• 使用 runtime.iface结构体表示包含方法的接口
• 使用 runtime.eface结构体表示不包含任何方法的 interface{} 类型

type eface struct { // 16 字节
    _type *_type
    data  unsafe.Pointer
}

type iface struct { // 16 字节
    tab  *itab
    data unsafe.Pointer
}

所以我们可以得知，一个接口值是由两个部分组成的，即该接口对应的类型和接口对应具体的值。接口值的比较涉及这两部分的比较，只有当类型和值都相等（动态值使用==比较），两个接口值才是相等的。看个例子：

var a interface{} = 0
var b interface{} = 2
var c interface{} = 0
var d interface{} = 0.0
fmt.Println(a == b) // false
fmt.Println(a == c) // true
fmt.Println(a == d) // false

a和c类型相同（都是int），值也相同（都是0，基本类型比较），故两者相等。 a和b类型相同，值不等，故两者不等。 a和d类型不同，a为int，d为float64，故两者不等。

type A struct {
    a int
    b string
}

var a interface{} = A { a: 1, b: "test" }
var b interface{} = A { a: 1, b: "test" }
var c interface{} = A { a: 2, b: "test" }

fmt.Println(a == b) // true
fmt.Println(a == c) // false

var d interface{} = &A { a: 1, b: "test" }
var e interface{} = &A { a: 1, b: "test" }
fmt.Println(d == e) // false

a和b类型相同（都是A），值也相同（结构体A），故两者相等。 a和c类型相同，值不同，故两者不等。 d和e类型相同（都是*A），值使用指针（引用）类型的比较，由于不是指向同一个地址，故不等。

不过需要注意的是，如果接口中类型是切片或者Map不可比较的类型，那么会直接报错的。看个例子：

var a interface{} = []int{1, 2}
var b interface{} = []int{1, 2}
// panic: runtime error: comparing uncomparable type []int
fmt.Println(a == b)

a和b的类型是切片类型，而切片类型不可比较，所以a == b会panic。

接口值的比较不要求接口类型（注意不是动态类型）完全相同，只要一个接口可以转化为另一个就可以比较。例如：

var f *os.File

var r io.Reader = f
var rc io.ReadCloser = f
fmt.Println(r == rc) // true

var w io.Writer = f
// invalid operation: r == w (mismatched types io.Reader and io.Writer)
fmt.Println(r == w)

r的类型为io.Reader接口，rc的类型为io.ReadCloser接口。查看源码，io.ReadCloser的定义如下：

type ReadCloser interface {
    Reader
    Closer
}

io.ReadCloser可转化为io.Reader，故两者可比较。

而io.Writer不可转化为io.Reader，编译报错。

总结

• 可比较：int、ifloat、string、bool、complex、pointe、channel、interface、array
• 不可比较：slice、map、function
• 复合类型中如果带有不可比较的类型，那么该类型也是不可比较的。可以理解不可比较类型具有传递性。

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