如何go語言比較兩個對象是否深度相同

前言:

func DeepEqual(x, y interface{}) bool

DeepEqual 函數的參數是兩個 interface,實際上也就是可以輸入任意類型,輸出 true 或者 flase 表示輸入的兩個變量是否是“深度”相等。

先明白一點,如果是不同的類型,即使是底層類型相同,相應的值也相同,那麼兩者也不是“深度”相等。

type MyInt int
type YourInt int
func main() {
    m := MyInt(1)
    y := YourInt(1)
    fmt.Println(reflect.DeepEqual(m, y)) // false
}

上面的代碼中,m, y 底層都是 int,而且值都是 1,但是兩者靜態類型不同,前者是 MyInt,後者是 YourInt,因此兩者不是“深度”相等。

在源碼裡,有對 DeepEqual 函數的非常清楚地註釋,列舉瞭不同類型,DeepEqual 的比較情形,這裡做一個總結:

類型 深度相等情形
Array 相同索引處的元素“深度”相等
Struct 相應字段,包含導出和不導出,“深度”相等
Func 隻有兩者都是 nil 時
Interface 兩者存儲的具體值“深度”相等
Map 1、都為 nil;2、非空、長度相等,指向同一個 map 實體對象,或者相應的 key 指向的 value “深度”相等
Pointer 1、使用 == 比較的結果相等;2、指向的實體“深度”相等
Slice 1、都為 nil;2、非空、長度相等,首元素指向同一個底層數組的相同元素,即 &x[0] == &y[0] 或者 相同索引處的元素“深度”相等
numbers, bools, strings, and channels 使用 == 比較的結果為真

一般情況下,DeepEqual 的實現隻需要遞歸地調用 == 就可以比較兩個變量是否是真的“深度”相等。

但是,有一些異常情況:比如 func 類型是不可比較的類型,隻有在兩個 func 類型都是 nil 的情況下,才是“深度”相等;float 類型,由於精度的原因,也是不能使用 == 比較的;包含 func 類型或者 float 類型的 struct, interface, array 等。

對於指針而言,當兩個值相等的指針就是“深度”相等,因為兩者指向的內容是相等的,即使兩者指向的是 func 類型或者 float 類型,這種情況下不關心指針所指向的內容。

同樣,對於指向相同 slice, map 的兩個變量也是“深度”相等的,不關心 slice, map 具體的內容。

對於“有環”的類型,比如循環鏈表,比較兩者是否“深度”相等的過程中,需要對已比較的內容作一個標記,一旦發現兩個指針之前比較過,立即停止比較,並判定二者是深度相等的。這樣做的原因是,及時停止比較,避免陷入無限循環。

來看源碼:

func DeepEqual(x, y interface{}) bool {
    if x == nil || y == nil {
        return x == y
    }
    v1 := ValueOf(x)
    v2 := ValueOf(y)
    if v1.Type() != v2.Type() {
        return false
    }
    return deepValueEqual(v1, v2, make(map[visit]bool), 0)
}

首先查看兩者是否有一個是 nil 的情況,這種情況下,隻有兩者都是 nil,函數才會返回 true

接著,使用反射,獲取x,y 的反射對象,並且立即比較兩者的類型,根據前面的內容,這裡實際上是動態類型,如果類型不同,直接返回 false。

最後,最核心的內容在子函數 deepValueEqual 中。

代碼比較長,思路卻比較簡單清晰:核心是一個 switch 語句,識別輸入參數的不同類型,分別遞歸調用 deepValueEqual 函數,一直遞歸到最基本的數據類型,比較 int,string 等可以直接得出 true 或者 false,再一層層地返回,最終得到“深度”相等的比較結果。

實際上,各種類型的比較套路比較相似,這裡就直接節選一個稍微復雜一點的 map 類型的比較:

// deepValueEqual 函數
// ……
case Map:
    if v1.IsNil() != v2.IsNil() {
        return false
    }
    if v1.Len() != v2.Len() {
        return false
    }
    if v1.Pointer() == v2.Pointer() {
        return true
    }
    for _, k := range v1.MapKeys() {
        val1 := v1.MapIndex(k)
        val2 := v2.MapIndex(k)
        if !val1.IsValid() || !val2.IsValid() || !deepValueEqual(v1.MapIndex(k), v2.MapIndex(k), visited, depth+1) {
            return false
        }
    }
    return true
// ……

和前文總結的表格裡,比較 map 是否相等的思路比較一致,也不需要多說什麼。說明一點,visited 是一個 map,記錄遞歸過程中,比較過的“對”:

type visit struct {
    a1  unsafe.Pointer
    a2  unsafe.Pointer
    typ Type
}
map[visit]bool

比較過程中,一旦發現比較的“對”,已經在 map 裡出現過的話,直接判定“深度”比較結果的是 true

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