12.5. 通过reflect.Value修改值

到目前为止,反射还只是程序中变量的另一种读取方式。然而,在本节中我们将重点讨论如何通过反射机制来修改变量。

回想一下,Go语言中类似x、x.f[1]和*p形式的表达式都可以表示变量,但是其它如x + 1和f(2)则不是变量。一个变量就是一个可寻址的内存空间,里面存储了一个值,并且存储的值可以通过内存地址来更新。

对于reflect.Values也有类似的区别。有一些reflect.Values是可取地址的;其它一些则不可以。考虑以下的声明语句:

x := 2                   // value   type    variable?
a := reflect.ValueOf(2)  // 2       int     no
b := reflect.ValueOf(x)  // 2       int     no
c := reflect.ValueOf(&x) // &x      *int    no
d := c.Elem()            // 2       int     yes (x)

其中a对应的变量不可取地址。因为a中的值仅仅是整数2的拷贝副本。b中的值也同样不可取地址。c中的值还是不可取地址,它只是一个指针&x的拷贝。实际上,所有通过reflect.ValueOf(x)返回的reflect.Value都是不可取地址的。但是对于d,它是c的解引用方式生成的,指向另一个变量,因此是可取地址的。我们可以通过调用reflect.ValueOf(&x).Elem(),来获取任意变量x对应的可取地址的Value。

我们可以通过调用reflect.Value的CanAddr方法来判断其是否可以被取地址:

fmt.Println(a.CanAddr()) // "false"
fmt.Println(b.CanAddr()) // "false"
fmt.Println(c.CanAddr()) // "false"
fmt.Println(d.CanAddr()) // "true"

每当我们通过指针间接地获取的reflect.Value都是可取地址的,即使开始的是一个不可取地址的Value。在反射机制中,所有关于是否支持取地址的规则都是类似的。例如,slice的索引表达式e[i]将隐式地包含一个指针,它就是可取地址的,即使开始的e表达式不支持也没有关系。以此类推,reflect.ValueOf(e).Index(i)对应的值也是可取地址的,即使原始的reflect.ValueOf(e)不支持也没有关系。

要从变量对应的可取地址的reflect.Value来访问变量需要三个步骤。第一步是调用Addr()方法,它返回一个Value,里面保存了指向变量的指针。然后是在Value上调用Interface()方法,也就是返回一个interface{},里面包含指向变量的指针。最后,如果我们知道变量的类型,我们可以使用类型的断言机制将得到的interface{}类型的接口强制转为普通的类型指针。这样我们就可以通过这个普通指针来更新变量了:

x := 2
d := reflect.ValueOf(&x).Elem()   // d refers to the variable x
px := d.Addr().Interface().(*int) // px := &x
*px = 3                           // x = 3
fmt.Println(x)                    // "3"

或者,不使用指针,而是通过调用可取地址的reflect.Value的reflect.Value.Set方法来更新对应的值:

d.Set(reflect.ValueOf(4))
fmt.Println(x) // "4"

Set方法将在运行时执行和编译时进行类似的可赋值性约束的检查。以上代码,变量和值都是int类型,但是如果变量是int64类型,那么程序将抛出一个panic异常,所以关键问题是要确保改类型的变量可以接受对应的值:

d.Set(reflect.ValueOf(int64(5))) // panic: int64 is not assignable to int

同样,对一个不可取地址的reflect.Value调用Set方法也会导致panic异常:

x := 2
b := reflect.ValueOf(x)
b.Set(reflect.ValueOf(3)) // panic: Set using unaddressable value

这里有很多用于基本数据类型的Set方法:SetInt、SetUint、SetString和SetFloat等。

d := reflect.ValueOf(&x).Elem()
d.SetInt(3)
fmt.Println(x) // "3"

从某种程度上说,这些Set方法总是尽可能地完成任务。以SetInt为例,只要变量是某种类型的有符号整数就可以工作,即使是一些命名的类型、甚至只要底层数据类型是有符号整数就可以,而且如果对于变量类型值太大的话会被自动截断。但需要谨慎的是:对于一个引用interface{}类型的reflect.Value调用SetInt会导致panic异常,即使那个interface{}变量对于整数类型也不行。

x := 1
rx := reflect.ValueOf(&x).Elem()
rx.SetInt(2)                     // OK, x = 2
rx.Set(reflect.ValueOf(3))       // OK, x = 3
rx.SetString("hello")            // panic: string is not assignable to int
rx.Set(reflect.ValueOf("hello")) // panic: string is not assignable to int

var y interface{}
ry := reflect.ValueOf(&y).Elem()
ry.SetInt(2)                     // panic: SetInt called on interface Value
ry.Set(reflect.ValueOf(3))       // OK, y = int(3)
ry.SetString("hello")            // panic: SetString called on interface Value
ry.Set(reflect.ValueOf("hello")) // OK, y = "hello"

当我们用Display显示os.Stdout结构时,我们发现反射可以越过Go语言的导出规则的限制读取结构体中未导出的成员,比如在类Unix系统上os.File结构体中的fd int成员。然而,利用反射机制并不能修改这些未导出的成员:

stdout := reflect.ValueOf(os.Stdout).Elem() // *os.Stdout, an os.File var
fmt.Println(stdout.Type())                  // "os.File"
fd := stdout.FieldByName("fd")
fmt.Println(fd.Int()) // "1"
fd.SetInt(2)          // panic: unexported field

一个可取地址的reflect.Value会记录一个结构体成员是否是未导出成员,如果是的话则拒绝修改操作。因此,CanAddr方法并不能正确反映一个变量是否是可以被修改的。另一个相关的方法CanSet是用于检查对应的reflect.Value是否是可取地址并可被修改的:

fmt.Println(fd.CanAddr(), fd.CanSet()) // "true false"
powered by Gitbook该教程制作时间: 2017-11-21 18:40:52