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什麼是CanSet, CanAddr？

藏色散人轉載: 2020-10-28 15:32:262885瀏覽

一篇理解什麼是CanSet, CanAddr？

什麼是可設定（ CanSet ）

首先需要先明確下，可設定是針對 reflect.Value 的。普通的變數要轉變成為 reflect.Value 需要先使用 reflect.ValueOf() 來進行轉換。 那為什麼要有這麼「可設定」的方法呢？例如下面這個例子：

var x float64 = 3.4v := reflect.ValueOf(x)fmt.Println(v.CanSet()) // false

golang 裡面的所有函數呼叫都是值複製，所以這裡在呼叫reflect.ValueOf 的時候，已經複製了一個x 傳遞進去了，這裡取得到的v 是一個x複製體的value。那麼這個時候，我們就希望知道我能不能透過 v 來設定這裡的 x 變數。就需要有個方法來輔助我們做這個事情： CanSet()

#但是, 非常明顯，由於我們傳遞的是 x 的一個複製，所以這裡根本無法改變 x 的值。這裡顯示的就是 false。

那如果我們把 x 的位址傳遞給裡面呢？下面這個範例：

var x float64 = 3.4v := reflect.ValueOf(&x)fmt.Println(v.CanSet()) // false

我們將 x 變數的位址傳遞給 reflect.ValueOf 了。應該是 CanSet 了吧。但這裡要注意一點，這裡的 v 指向的是 x 的指標。所以 CanSet 方法判斷的是 x 的指標是否可以設定。指標是肯定不能設定的，所以這裡還是回傳 false。

那麼我們下面需要可以透過這個指標的 value 值來判斷的是，這個指標所指向的元素是否可以設置，所幸 reflect 提供了 Elem() 方法來取得這個「指標所指向的元素」。

var x float64 = 3.4v := reflect.ValueOf(&x)fmt.Println(v.Elem().CanSet()) // true

終於回傳 true 了。但是這個 Elem() 使用的時候有個前提，這裡的 value 必須是指針對象轉換的 reflect.Value。（或者是介面物件轉換的 reflect.Value）。這個前提不難理解吧，如果是一個 int 類型，它怎麼可能有指向的元素呢？所以，使用 Elem 的時候要十分注意這一點，因為如果不滿足這個前提，Elem 是直接觸發 panic 的。

在判斷完是否可以設定之後，我們就可以透過 SetXX 系列方法進行對應的設定了。

var x float64 = 3.4v := reflect.ValueOf(&x)if v.Elem().CanSet() {
    v.Elem().SetFloat(7.1)}fmt.Println(x)

更複雜的類型

對於複雜的slice， map， struct， pointer 等方法，我寫了一個例子：

package mainimport (
    "fmt"
    "reflect")type Foo interface {
    Name() string}type FooStruct struct {
    A string}func (f FooStruct) Name() string {
    return f.A}type FooPointer struct {
    A string}func (f *FooPointer) Name() string {
    return f.A}func main() {
    {
        // slice
        a := []int{1, 2, 3}
        val := reflect.ValueOf(&a)
        val.Elem().SetLen(2)
        val.Elem().Index(0).SetInt(4)
        fmt.Println(a) // [4,2]
    }
    {
        // map
        a := map[int]string{
            1: "foo1",
            2: "foo2",
        }
        val := reflect.ValueOf(&a)
        key3 := reflect.ValueOf(3)
        val3 := reflect.ValueOf("foo3")
        val.Elem().SetMapIndex(key3, val3)
        fmt.Println(val) // &map[1:foo1 2:foo2 3:foo3]
    }
    {
        // map
        a := map[int]string{
            1: "foo1",
            2: "foo2",
        }
        val := reflect.ValueOf(a)
        key3 := reflect.ValueOf(3)
        val3 := reflect.ValueOf("foo3")
        val.SetMapIndex(key3, val3)
        fmt.Println(val) // &map[1:foo1 2:foo2 3:foo3]
    }
    {
        // struct
        a := FooStruct{}
        val := reflect.ValueOf(&a)
        val.Elem().FieldByName("A").SetString("foo2")
        fmt.Println(a) // {foo2}
    }
    {
        // pointer
        a := &FooPointer{}
        val := reflect.ValueOf(a)
        val.Elem().FieldByName("A").SetString("foo2")
        fmt.Println(a) //&{foo2}
    }}

上面的例子如果都能理解，基本上也就理解了CanSet 的方法了。特別可以關注下，map，pointer 在修改的時候並不需要傳遞指標到 reflect.ValueOf 中。因為他們本身就是指針。

所以在呼叫 reflect.ValueOf 的時候，我們必須心裡非常明確，我們要傳遞的變數的底層結構。例如 map，實際上傳遞的是一個指針，我們沒有必要再將他指針化了。而 slice，實際上傳遞的是一個 SliceHeader 結構，我們在修改 Slice 的時候，必須傳遞的是 SliceHeader 的指標。這一點往往是需要我們注意的。

CanAddr

在 reflect 套件裡面可以看到，除了 CanSet 之外，還有一個 CanAddr 方法。它們兩個有什麼差別呢？ CanAddr 方法和 CanSet 方法不一樣的地方在於：對於一些結構體內的私有字段，我們可以取得它的位址，但不能設定它。例如下面的範例：

package mainimport (
    "fmt"
    "reflect")type FooStruct struct {
    A string
    b int}func main() {
    {
        // struct
        a := FooStruct{}
        val := reflect.ValueOf(&a)
        fmt.Println(val.Elem().FieldByName("b").CanSet())  // false
        fmt.Println(val.Elem().FieldByName("b").CanAddr()) // true
    }}

所以，CanAddr 是 CanSet 的必要不充分條件。一個 Value 如果 CanAddr, 不一定 CanSet。但是一個變數如果 CanSet，它一定 CanAddr。

原始碼

假設我們要實作這個 Value 元素 CanSet 或 CanAddr，我們大機率會相到使用標記位標記。事實也確實是這樣。我們先看下 Value 的結構：

type Value struct {
    typ *rtype
    ptr unsafe.Pointer
    flag}

這裡要注意的就是，它是一個嵌套結構，嵌套了一個 flag，而這個 flag 本身就是一個 uintptr。

type flag uintptr

這個 flag 非常重要，它既能表達這個 value 的類型，也能表達一些元資訊（例如是否可尋址等）。 flag雖然是uint型，但是它用位元來標記表示。

首先它需要表示類型，golang 中的型別有27個：

const (
    Invalid Kind = iota
    Bool
    Int
    Int8
    Int16
    Int32
    Int64
    Uint
    Uint8
    Uint16
    Uint32
    Uint64
    Uintptr
    Float32
    Float64
    Complex64
    Complex128
    Array
    Chan
    Func
    Interface
    Map
    Ptr
    Slice
    String
    Struct
    UnsafePointer)

所以使用5位（2^5-1=63）就足够放这么多类型了。所以 flag 的低5位是结构类型。

第六位 flagStickyRO: 标记是否是结构体内部私有属性
第七位 flagEmbedR0: 标记是否是嵌套结构体内部私有属性
第八位 flagIndir: 标记 value 的ptr是否是保存了一个指针
第九位 flagAddr: 标记这个 value 是否可寻址
第十位 flagMethod: 标记 value 是个匿名函数