Как в Go происходит неявное удовлетворение интерфейсу?

Question

[Егор Полянский]

Меня заинтересовала следующая особенность в Go; Код для примера ниже:

package main

import "fmt"

type User struct {
	Name string
	Age  int
}

func (u User) String() string {
	return fmt.Sprintf("%s (%d years old)", u.Name, u.Age)
}

func main() {
	user := User{Name: "Alice", Age: 28}
	fmt.Println(user)
}

Вывод:
Alice (28 years old), а не {Alice 28}

Каким образом в рантайме Go происходит понимание того, что нужно использовать именно пользовательский String(), а не его базовые реализации? И можно ли даже при созданном вручную String() использовать метод String() из стандартной библиотеки?

Как это вообще может помочь в целом в работе и какие есть юзкейсы для этого? Спасибо.

Comments

[Dmitry Roo]

Сомневаюсь, что это в рантайме происходит.
Вы можете прямо в коде дальше писать
s := user.String()

Ну и вот, если покопаться как реализован Println, то можно найти такой код:

// Special processing considerations.
	// %T (the value's type) and %p (its address) are special; we always do them first.
	switch verb {
	case 'T':
		p.fmt.fmtS(reflect.TypeOf(arg).String())
		return
	case 'p':
		p.fmtPointer(reflect.ValueOf(arg), 'p')
		return
	}

Наш кейс будет - T, а arg - то, что вы передаете.
Видимо, вызывается метод String(), который вы переопределили.

Если бы ваш метод назывался, скажем CustomString (я бы, как в джаве, назвал его toString)) ) то вызывался бы метод String() дефолтный, и вывод бы был {Alice 28} ожидаемый.
Как так в go получается, что можно вызвать у типа метод, который где-то там определен, я не знаю. Похоже на особенности языка.

[Егор Полянский]

Dmitry Roo, немного покопался в реализации данного метода, и чуть ниже нашел следующие строки:

switch v := p.arg.(type) {
			case error:
				handled = true
				defer p.catchPanic(p.arg, verb, "Error")
				p.fmtString(v.Error(), verb)
				return

			case Stringer:
				handled = true
				defer p.catchPanic(p.arg, verb, "String")
				p.fmtString(v.String(), verb)
				return
			}

Судя по всему, в этом месте происходит type assertion к нашему типу, и от него вызывается метод String(), если он удовлетворяет интерфейсу.
Спасибо!

Answer 1

[Александр Павлюк]

Интерфейс в Го, это структура с двумя полями.
1. Указатель на данные (в вашем случае на структуру User с age и name)
2. Указатель на таблицу виртуальных методов.
В таблице виртуальных методов как раз перечислены методы, которые реализованы на структуре и на рантайме через нее Го понимает, что можно вызывать, а что нельзя.

В статье https://habr.com/ru/articles/856272/ можете почитать подробнее, там описано как работает itab (таблица виртуальных методов).

Можно ли даже при созданном вручную String() использовать метод String() из стандартной библиотеки?

String в стандартной библиотеке это не метод на структуре. Это код, который через рефлексию смотрит что ему пришло и вызывает соответствующий форматтер. Одно из условий, которые он проверяет, это как раз, имплементит ли объект интерфейс Stringer, поэтому в вашем коде вызывается этот метод.
Использовать стандартный форматтер структуры получится разве что костылями, дергая вручную более "тупые" методы стандартной библиотеки или через пакет reflect вытащить данные из структуры.

Как это вообще может помочь в целом в работе и какие есть юзкейсы для этого?

Слишком общий вопрос, обычно интерфейсы используются как вариант полиморфизма и как способ уменьшения связанности кода (это чтобы не импортить какой-то пакет из своего пакета, а вместо этого принять абстрактный объект, который умеет определенные методы). Еще так избавляются от циклических зависимостей.

Comments

[Егор Полянский]

Спасибо большое! После прочтения статьи стало понятнее)

Answer 2

[Dhwtj]

Что-то про Фрейду