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# 11.10 反射包
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## 11.10.1 方法和类型的反射
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在10.4节我们看到可以通过反射来分析一个结构体。本节我们进一步探讨强大的反射功能。反射是用程序检查其所拥有的结构,尤其是类型的一种能力;这是元编程的一种形式。反射可以在运行时检查类型和变量,例如它的大小、方法和`动态`的调用这些方法。这对于没有源代码的包尤其有用。这是一个强大的工具,除非真得有必要,否则应当避免使用或小心使用。
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变量的最基本信息就是类型和值:反射包的`Type`用来表示一个Go类型,反射包的`Value`为Go值提供了反射接口。
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两个简单的函数,`reflect.TypeOf`和`reflect.ValueOf`,返回被检查对象的类型和值。例如,x被定义为:`var x float64 = 3.4`,那么`reflect.TypeOf(x)`返回`float64`,`reflect.ValueOf(x)`返回`<float64 Value>`
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实际上,反射是通过检查一个接口的值,变量首先被转换成空接口。这从下面两个函数签名能够很明显的看出来:
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```go
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func TypeOf(i interface{}) Type
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func ValueOf(i interface{}) Value
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```
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接口的值包含一个type和value.
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反射可以从接口值反射到对象,也可以从对象反射回接口值。
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reflect.Type 和 reflect.Value 都有许多方法用于检查和操作它们。一个重要的例子是 Value 有一个 Type 方法返回 reflect.Value 的 Type。另一个是 Type 和 Value 都有 Kind 方法返回一个常量来表示类型:Uint、Float64、Slice 等等。同样 Value 有叫做 Int 和 Float 的方法可以获取存储在内部的值(跟 int64 和 float64 一样)
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```go
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const (
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Invalid Kind = iota
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Bool
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Int
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Int8
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Int16
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Int32
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Int64
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Uint
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Uint8
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Uint16
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Uint32
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Uint64
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Uintptr
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Float32
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Float64
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Complex64
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Complex128
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Array
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Chan
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Func
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Interface
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Map
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Ptr
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Slice
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String
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Struct
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UnsafePointer
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)
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```
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对于变量x,如果`v:=reflect.ValueOf(x)`那么`v.Kind()`返回float64,所以下面的表达式是`true`
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`v.Kind() == reflect.Float64`
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Kind总是返回底层类型:
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```go
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type MyInt int
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var m MyInt = 5
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v := reflect.ValueOf(m)
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```
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`v.Kind()`返回`reflect.Int`
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`Interface()`方法还原(接口)值的值,所以要打印v的值:`fmt.Println(v.Interface())`
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尝试运行下面的代码:
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示例 11.11 reflect1.go:
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```go
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// blog: Laws of Reflection
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package main
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import (
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"fmt"
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"reflect"
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)
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func main() {
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var x float64 = 3.4
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fmt.Println("type:", reflect.TypeOf(x))
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v := reflect.ValueOf(x)
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fmt.Println("value:", v)
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fmt.Println("type:", v.Type())
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fmt.Println("kind:", v.Kind())
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fmt.Println("value:", v.Float())
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fmt.Println(v.Interface())
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fmt.Printf("value is %5.2e\n", v.Interface())
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y := v.Interface().(float64)
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fmt.Println(y)
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}
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/* output:
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type: float64
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value: <float64 Value>
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type: float64
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kind: float64
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value: 3.4
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3.4
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value is 3.40e+00
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3.4
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*/
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```
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知道x是一个float64类型的值,`reflect.ValueOf(x).float()`返回这个float64类型的实际值;同样的适用于`Int(), Bool(), Complex() ,String()`
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## 11.10.2 通过反射修改(设置)值
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继续前面的例子(参阅11.9 reflect2.go),假设我们把x的值改为3.1415。Value有一些方法可以完成这个任务,但是必须小心使用:`v.SetFloat(3.1415)`
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这将产生一个错误: `will panic: reflect.Value.SetFloat using unaddressable value`
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为什么会这样呢?问题的原因是v不是可设置的(这里并不是说值不可寻址)。是否可设置是Value的一个属性,并且不是所有的反设值都有这个属性:可以使用`CanSet()`方法测试是否可设置。
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在例子中我们看到`v.CanSet()`返回false: `settability of v: false`
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当`v := reflect.ValueOf(x) `函数通过传递一个x拷贝创建了v,那么v的改变并不能更改原始的x。要想v的更改能作用到x,那就必须传递x的地址`v = reflect.ValueOf(&x)`。
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通过Type()我们看到v现在的类型是*float64并且仍然是不可设置的。
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要想让其可设置我们需要使用`Elem()`函数,这间接的使用指针:`v = v.Elem()`
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现在`v.CanSet()`返回true并且`v.SetFloat(3.1415)`设置成功了!
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示例 11.12 reflect2.go:
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```go
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// reflect2.go
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package main
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import (
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"fmt"
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"reflect"
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)
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func main() {
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var x float64 = 3.4
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v := reflect.ValueOf(x)
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// setting a value:
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// v.SetFloat(3.1415) // Error: will panic: reflect.Value.SetFloat using unaddressable value
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fmt.Println("settability of v:", v.CanSet())
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v = reflect.ValueOf(&x) // Note: take the address of x.
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fmt.Println("type of v:", v.Type())
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fmt.Println("settability of v:", v.CanSet())
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v = v.Elem()
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fmt.Println("The Elem of v is: ", v)
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fmt.Println("settability of v:", v.CanSet())
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v.SetFloat(3.1415) // this works!
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fmt.Println(v.Interface())
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fmt.Println(v)
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}
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/* Output:
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settability of v: false
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type of v: *float64
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settability of v: false
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The Elem of v is: <float64 Value>
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settability of v: true
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3.1415
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|
<float64 Value>
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*/
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```
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反射中有些内容是需要用地址去改变它的状态的。
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## 11.10.3 反射结构
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有些时候需要反射一个结构类型。NumField()方法返回结构内的字段数量;可以通过一个for循环通过索引取得每个字段的值`Field(i)`。
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我们同样能够调用签名在结构上的方法,例如,使用索引n来调用:`Method(n).Call(nil)`
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示例 11.13 reflect_struct.go:
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```go
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// reflect.go
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package main
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import (
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"fmt"
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"reflect"
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)
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type NotknownType struct {
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s1, s2, s3 string
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}
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func (n NotknownType) String() string {
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return n.s1 + " - " + n.s2 + " - " + n.s3
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}
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// variable to investigate:
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var secret interface{} = NotknownType{"Ada", "Go", "Oberon"}
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func main() {
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value := reflect.ValueOf(secret) // <main.NotknownType Value>
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typ := reflect.TypeOf(secret) // main.NotknownType
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// alternative:
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//typ := value.Type() // main.NotknownType
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fmt.Println(typ)
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knd := value.Kind() // struct
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fmt.Println(knd)
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// iterate through the fields of the struct:
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for i := 0; i < value.NumField(); i++ {
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fmt.Printf("Field %d: %v\n", i, value.Field(i))
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// error: panic: reflect.Value.SetString using value obtained using unexported field
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//value.Field(i).SetString("C#")
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}
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// call the first method, which is String():
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results := value.Method(0).Call(nil)
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fmt.Println(results) // [Ada - Go - Oberon]
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}
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/* Output:
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main.NotknownType
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|
struct
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Field 0: Ada
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Field 1: Go
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Field 2: Oberon
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|
[Ada - Go - Oberon]
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*/
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```
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但是如果尝试更改一个值,会得到一个错:
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```
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panic: reflect.Value.SetString using value obtained using unexported field
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```
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这是因为结构中只有被导出字段(首字母大写)才是可设置的;来看下面的例子:
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示例 11.14 reflect_struct2.go:
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```go
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// reflect_struct2.go
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package main
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import (
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|
"fmt"
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|
"reflect"
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|
)
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type T struct {
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A int
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|
B string
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}
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func main() {
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t := T{23, "skidoo"}
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s := reflect.ValueOf(&t).Elem()
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typeOfT := s.Type()
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for i := 0; i < s.NumField(); i++ {
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f := s.Field(i)
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fmt.Printf("%d: %s %s = %v\n", i,
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typeOfT.Field(i).Name, f.Type(), f.Interface())
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}
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|
s.Field(0).SetInt(77)
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|
s.Field(1).SetString("Sunset Strip")
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fmt.Println("t is now", t)
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}
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/* Output:
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0: A int = 23
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1: B string = skidoo
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t is now {77 Sunset Strip}
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*/
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```
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附录37深入阐述了反射概念。
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## 链接
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- [目录](directory.md)
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- 上一节:[空接口](11.9.md)
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- 下一节:[Printf和反射](11.11.md)
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