19. 接口（二）

实现接口：指针接受者与值接受者

在接口（一）上的所有示例中，我们都是使用值接受者（Value Receiver）来实现接口的。我们同样可以使用指针接受者（Pointer Receiver）来实现接口。只不过在用指针接受者实现接口时，还有一些细节需要注意。我们通过下面的代码来理解吧。

package main

import "fmt"

type Describer interface {  
    Describe()
}
type Person struct {  
    name string
    age  int
}

func (p Person) Describe() { // 使用值接受者实现  
    fmt.Printf("%s is %d years old\n", p.name, p.age)
}

type Address struct {
    state   string
    country string
}

func (a *Address) Describe() { // 使用指针接受者实现
    fmt.Printf("State %s Country %s", a.state, a.country)
}

func main() {  
    var d1 Describer
    p1 := Person{"Sam", 25}
    d1 = p1
    d1.Describe()
    p2 := Person{"James", 32}
    d1 = &p2
    d1.Describe()

    var d2 Describer
    a := Address{"Washington", "USA"}

    /* 如果下面一行取消注释会导致编译错误：
       cannot use a (type Address) as type Describer
       in assignment: Address does not implement
       Describer (Describe method has pointer
       receiver)
    */
    //d2 = a

    d2 = &a // 这是合法的
    // 因为在第 22 行，Address 类型的指针实现了 Describer 接口
    d2.Describe()

}

在上面程序中的第 13 行，结构体 Person 使用值接受者，实现了 Describer 接口。

我们在讨论方法的时候就已经提到过，使用值接受者声明的方法，既可以用值来调用，也能用指针调用。不管是一个值，还是一个可以解引用的指针，调用这样的方法都是合法的。

p1 的类型是 Person，在第 29 行，p1 赋值给了 d1。由于 Person 实现了接口变量 d1，因此在第 30 行，会打印 Sam is 25 years old。

接下来在第 32 行，d1 又赋值为 &p2，在第 33 行同样打印输出了 James is 32 years old。棒棒哒。:)

在 22 行，结构体 Address 使用指针接受者实现了 Describer 接口。

在上面程序里，如果去掉第 45 行的注释，我们会得到编译错误：main.go:42: cannot use a (type Address) as type Describer in assignment: Address does not implement Describer (Describe method has pointer receiver)。这是因为在第 22 行，我们使用 Address 类型的指针接受者实现了接口 Describer，而接下来我们试图用 a 来赋值 d2。然而 a 属于值类型，它并没有实现 Describer 接口。你应该会很惊讶，因为我们曾经学习过，使用指针接受者的方法，无论指针还是值都可以调用它。那么为什么第 45 行的代码就不管用呢？

其原因是：对于使用指针接受者的方法，用一个指针或者一个可取得地址的值来调用都是合法的。但接口中存储的具体值（Concrete Value）并不能取到地址，因此在第 45 行，对于编译器无法自动获取 a 的地址，于是程序报错。

第 47 行就可以成功运行，因为我们将 a 的地址 &a 赋值给了 d2。

程序的其他部分不言而喻。该程序会打印：

1
2
3

Sam is 25 years old  
James is 32 years old  
State Washington Country USA

实现多个接口

类型可以实现多个接口。我们看看下面程序是如何做到的。

package main

import (  
    "fmt"
)

type SalaryCalculator interface {  
    DisplaySalary()
}

type LeaveCalculator interface {  
    CalculateLeavesLeft() int
}

type Employee struct {  
    firstName string
    lastName string
    basicPay int
    pf int
    totalLeaves int
    leavesTaken int
}

func (e Employee) DisplaySalary() {  
    fmt.Printf("%s %s has salary $%d", e.firstName, e.lastName, (e.basicPay + e.pf))
}

func (e Employee) CalculateLeavesLeft() int {  
    return e.totalLeaves - e.leavesTaken
}

func main() {  
    e := Employee {
        firstName: "Naveen",
        lastName: "Ramanathan",
        basicPay: 5000,
        pf: 200,
        totalLeaves: 30,
        leavesTaken: 5,
    }
    var s SalaryCalculator = e
    s.DisplaySalary()
    var l LeaveCalculator = e
    fmt.Println("\nLeaves left =", l.CalculateLeavesLeft())
}

上述程序在第 7 行和第 11 行分别声明了两个接口：SalaryCalculator 和 LeaveCalculator。

第 15 行定义了结构体 Employee，它在第 24 行实现了 SalaryCalculator 接口的 DisplaySalary 方法，接着在第 28 行又实现了 LeaveCalculator 接口里的 CalculateLeavesLeft 方法。于是 Employee 就实现了 SalaryCalculator 和 LeaveCalculator 两个接口。

第 41 行，我们把 e 赋值给了 SalaryCalculator 类型的接口变量，而在 43 行，我们同样把 e 赋值给 LeaveCalculator 类型的接口变量。由于 e 的类型 Employee 实现了 SalaryCalculator 和 LeaveCalculator 两个接口，因此这是合法的。

该程序会输出：

1 2	Naveen Ramanathan has salary $5200 Leaves left = 25

接口的嵌套

尽管 Go 语言没有提供继承机制，但可以通过嵌套其他的接口，创建一个新接口。

我们来看看这如何实现。

package main

import (  
    "fmt"
)

type SalaryCalculator interface {  
    DisplaySalary()
}

type LeaveCalculator interface {  
    CalculateLeavesLeft() int
}

type EmployeeOperations interface {  
    SalaryCalculator
    LeaveCalculator
}

type Employee struct {  
    firstName string
    lastName string
    basicPay int
    pf int
    totalLeaves int
    leavesTaken int
}

func (e Employee) DisplaySalary() {  
    fmt.Printf("%s %s has salary $%d", e.firstName, e.lastName, (e.basicPay + e.pf))
}

func (e Employee) CalculateLeavesLeft() int {  
    return e.totalLeaves - e.leavesTaken
}

func main() {  
    e := Employee {
        firstName: "Naveen",
        lastName: "Ramanathan",
        basicPay: 5000,
        pf: 200,
        totalLeaves: 30,
        leavesTaken: 5,
    }
    var empOp EmployeeOperations = e
    empOp.DisplaySalary()
    fmt.Println("\nLeaves left =", empOp.CalculateLeavesLeft())
}

在上述程序的第 15 行，我们创建了一个新的接口 EmployeeOperations，它嵌套了两个接口：SalaryCalculator 和 LeaveCalculator。

如果一个类型定义了 SalaryCalculator 和 LeaveCalculator 接口里包含的方法，我们就称该类型实现了 EmployeeOperations 接口。

在第 29 行和第 33 行，由于 Employee 结构体定义了 DisplaySalary 和 CalculateLeavesLeft 方法，因此它实现了接口 EmployeeOperations。

在 46 行，empOp 的类型是 EmployeeOperations，e 的类型是 Employee，我们把 empOp 赋值为 e。接下来的两行，empOp 调用了 DisplaySalary() 和 CalculateLeavesLeft() 方法。

该程序输出：

1 2	Naveen Ramanathan has salary $5200 Leaves left = 25

接口的零值

接口的零值是 nil。对于值为 nil 的接口，其底层值（Underlying Value）和具体类型（Concrete Type）都为 nil。

package main

import "fmt"

type Describer interface {  
    Describe()
}

func main() {  
    var d1 Describer
    if d1 == nil {
        fmt.Printf("d1 is nil and has type %T value %v\n", d1, d1)
    }
}

上面程序里的 d1 等于 nil，程序会输出：

1	d1 is nil and has type <nil> value <nil>

对于值为 nil 的接口，由于没有底层值和具体类型，当我们试图调用它的方法时，程序会产生 panic 异常。

package main

type Describer interface {
    Describe()
}

func main() {  
    var d1 Describer
    d1.Describe()
}

在上述程序中，d1 等于 nil，程序产生运行时错误 panic： panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference [signal SIGSEGV: segmentation violation code=0xffffffff addr=0x0 pc=0xc8527] 。