在go语言中，reflect.ValueOf()和Value.Elem()有什么区别？

Question

我几天前开始学习golang，发现reflect.Valueof()和Value.Elem()很难理解。这两个函数/方法有什么区别，如何正确使用？

这两个函数/方法都返回一个Value，并且根据go doc的说明：

ValueOf返回一个新的Value，该值初始化为存储在接口i中的具体值。ValueOf(nil)返回零值。

Elem返回接口v包含或指针v指向的值。如果v的类型不是Interface或Ptr，则会引发panic。如果v为nil，则返回零值。

我从stackoverflow上的一篇文章中找到了这段代码，但仍然不明白何时使用.Elem()。

func SetField(obj interface{}, name string, value interface{}) error {
    
    // won't work if I remove .Elem()
    structValue := reflect.ValueOf(obj).Elem()
    
    structFieldValue := structValue.FieldByName(name)

    if !structFieldValue.IsValid() {
        return fmt.Errorf("No such field: %s in obj", name)
    }

    if !structFieldValue.CanSet() {
        return fmt.Errorf("Cannot set %s field value", name)
    }

    structFieldType := structFieldValue.Type()

    // won't work either if I add .Elem() to the end
    val := reflect.ValueOf(value)
    if structFieldType != val.Type() {

        return fmt.Errorf("Provided value %v type %v didn't match obj field type %v",val,val.Type(),structFieldType)
    }

    structFieldValue.Set(val)
    return nil
}

- stevenh6140

Answer 1

reflect.ValueOf() 是一个函数，可以将其视为反射的入口点。当您拥有一个“非反射”值，例如string或int时，可以使用reflect.ValueOf()获取它的reflect.Value描述符。

Value.Elem() 是reflect.Value 的一个方法。所以只有在已经拥有reflect.Value时才能使用它。您可以使用Value.Elem()来获取原始reflect.Value包装的值所指向的值（reflect.Value）。请注意，您也可以使用reflect.Indirect()进行此操作。 Value.Elem()还有另一种“用例”，但它更为“高级”，我们将在回答末尾返回该用例。

要“离开”反射，请使用通用的Value.Interface()方法，它将包装的值作为interface{}返回。

例如：

var i int = 3
var p *int = &i
fmt.Println(p, i)

v := reflect.ValueOf(p)
fmt.Println(v.Interface()) // This is the p pointer

v2 := v.Elem()
fmt.Println(v2.Interface()) // This is i's value: 3

这将输出（在Go Playground上进行尝试）：

0x414020 3
0x414020
3

要了解Go的反射功能，请阅读Go博客：反射定律。但如果你刚开始学Go，最好先关注其他内容，把反射留给以后的冒险。

Value.Elem()的另一个用例

这是一个比较高级的话题，如果你不理解也没关系，你不需要。

我们看到了当指针被包装在reflect.Value中时，如何使用Value.Elem()来“导航”。Value.Elem()的文档说：

Elem返回接口v包含的值或指针v指向的值。

因此，如果reflect.Value包装了一个接口值，Value.Elem()还可以用于获取包装在该接口值中的具体值。

Go中的接口是它自己的主题，有关内部原理，您可以阅读Russ Cox的Go数据结构：接口。同样，这不是面向初学者的主题。

基本上，您传递给reflect.ValueOf()的任何值，如果它不是接口值，它将被隐式地包装在interface{}中。如果传递的值已经是接口值，则其中存储的具体值将作为interface{}传递。如果您传递指向接口的指针（这在Go中非常罕见！），则第二个“用例”就会出现。

因此，如果传递指向接口的指针，则该指针将被包装在一个interface{}值中。您可以使用Value.Elem()来获取指向的值，这将是一个接口值（而不是具体值），再次使用Value.Elem()将给您具体值。

以下示例说明了此过程：

var r io.Reader = os.Stdin // os.Stdin is of type *os.File which implements io.Reader

v := reflect.ValueOf(r) // r is interface wrapping *os.File value
fmt.Println(v.Type())   // *os.File

v2 := reflect.ValueOf(&r)            // pointer passed, will be wrapped in interface{}
fmt.Println(v2.Type())               // *io.Reader
fmt.Println(v2.Elem().Type())        // navigate to pointed: io.Reader (interface type)
fmt.Println(v2.Elem().Elem().Type()) // 2nd Elem(): get concrete value in interface: *os.File

请在Go Playground上尝试。

- icza

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在我看来，reflect.ValueOf() 返回的值就像包含所有必要元数据的文件头，而 Value.Elem() 返回的值则是实际的文件主体？ - stevenh6140

@stevenh6140 不，不完全是。 在我的第一个示例中，我有一个 int 类型的 i 变量和一个指向 i 的指针变量 p，其类型为指向 int 类型的指针。 如果你在 p 的 reflect.Value 上调用 Elem()，你会得到一个 reflect.Value，这与你在第一次调用 reflect.ValueOf() 时得到的结果相同。 - icza

@icza 很棒的回答，解决了我对反射“Value”的困惑，感谢你抽出时间写下这篇文章！ - EternalObserver