看透 Go 对象内部细节的神器
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2021-12-05 08:38
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-spewgo-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: (int) 1000,
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{1, nil}
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: (int) 1,
next: (*main.Circular)(0xc0000962f0)({
a: (int) 2,
next: (*main.Circular)(0xc0000962e0)()
})
})
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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