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看透 Go 对象内部细节的神器

CoderPark | 137 2021-12-05 08:38 0 0 0
UniSMS (合一短信)

在调式 Go 程序时,我们经常想知道对象的内部数据是什么样了,以便掌握程序的运行情况。

一般有两种做法:对于简单的代码测试,我们可以通过fmt包来打印一些对象信息;在稍复杂场景下,可以利用调式器来完成,例如 GDB、LLDB 和 Delve 等。

但是,这两种做法都有不足之处。fmt包能打印的信息并不友好,尤其在结构体中含有指针对象时;通过调式器来调式程序也经常受限于各种因素,例如远程访问服务器。

示例

对于 fmt 包的能力短板,我们来看一个例子。

定义 Instance 和 Inner 结构体,其中 Instance 的C属性字段是 Inner 类型指针。

type Instance struct {
 A string
 B int
 C *Inner
}

type Inner struct {
 D string
 E string
}

实例化一个 Instance 对象ins

func main() {
 ins := Instance{
  A: "AAAA",
  B: 1000,
  C: &Inner{
   D: "DDDD",
   E: "EEEE",
  },
 }
 fmt.Println(ins)
}

此时,我们想知道ins的内部数据。通过fmt.Println(ins)语句得到的打印信息如下

{AAAA 1000 0xc000054020}

由于 C 字段是指针,所以打印出来的是一个地址0xc000054020,而地址背后的数据却被隐藏了。显然,这对程序排查非常不友好。

go-spew

go-spew 就是为了解决上述问题而生的,它为 Go 数据结构实现了一个深度打印机。

同样以上文代码为例,这次使用 go-spew 进行打印。

下载

go get -u github.com/davecgh/go-spew/spew

导包

"github.com/davecgh/go-spew/spew"

打印

func main() {
 ins := Instance{
  A: "AAAA",
  B: 1000,
  C: &Inner{
   D: "DDDD",
   E: "EEEE",
  },
 }
 spew.Dump(ins)
}

得到打印结果

(main.Instance) {
 A: (string) (len=4"AAAA",
 B: (int1000,
 C: (*main.Inner)(0xc0000ba0c0)({
  D: (string) (len=4"DDDD",
  E: (string) (len=4"EEEE"
 })
}

是不是非常详细?

场景扩展

指针数组

除了结构体中含有指针对象时打印 fmt 打印不够清晰,如果数组或者map中是指针对象时,传统的打印同样不友好。

type Demo struct {
 a int
 b string
}

func main() {
 arr := [...]*Demo{{100, "Python"}, {200, "Golang"}}
 fmt.Printf("%v\n-----------------分割线-----------\n", arr)
 spew.Dump(arr)
}

两种打印的输出结果对比

[0xc00011c018 0xc00011c030]
-----------------分割线-----------
([2]*main.Demo) (len=2 cap=2) {
 (*main.Demo)(0xc00011c018)({
  a: (int) 100,
  b: (string) (len=6) "Python"
 }),
 (*main.Demo)(0xc00011c030)({
  a: (int) 200,
  b: (string) (len=6) "Golang"
 })
}

孰强孰弱,一目了然。

循环结构

通过 spew.Dump 方法可以将指针地址和它指向的数据都打印出来,那如果 go-spew 需要打印循环数据结构怎么办,它能否正确处理(而不是陷入无限循环)?

定义循环结构体对象 Circular

type Circular struct {
 a    int
 next *Circular
}

实例化循环结构体对象,再分别通过 fmt 和 go-spew 进行打印对比

func main() {
 c := &Circular{1nil}
 c.next = &Circular{2, c}

 fmt.Printf("%+v\n----------------分割线-------------------\n", c)
 spew.Dump(c)
}

得到结果

&{a:1 next:0xc0000962f0}
----------------分割线-------------------
(*main.Circular)(0xc0000962e0)({
 a: (int1,
 next: (*main.Circular)(0xc0000962f0)({
  a: (int2,
  next: (*main.Circular)(0xc0000962e0)(<already shown>)
 })
})

再次证明 go-spew 的强大。

总结

go-spew 借助于 unsafe 包,为我们带来了非常漂亮的打印功能。

当然,go-spew 不止 Dump 方法,它也提供了其他方法,例如转换为字符串的 Sdump 方法;输出重定向的 Fdump 方法;与 fmt 类似的一套 Print 用法。

同时,可以通过 spew.Config 进行一些参数配置,例如设置 spew.Config.MaxDepth 用于控制打印深度。

调式 Go 程序时,go-spew 是一个非常好用的助手工具,推荐大家使用。




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