gopl-zh.github.com/ch13/ch13-03.md
2016-10-10 14:53:50 +08:00

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## 13.3. 示例: 深度相等判断
来自reflect包的DeepEqual函数可以对两个值进行深度相等判断。DeepEqual函数使用内建的==比较操作符对基础类型进行相等判断,对于复合类型则递归该变量的每个基础类型然后做类似的比较判断。因为它可以工作在任意的类型上,甚至对于一些不支持==操作运算符的类型也可以工作因此在一些测试代码中广泛地使用该函数。比如下面的代码是用DeepEqual函数比较两个字符串数组是否相等。
```Go
func TestSplit(t *testing.T) {
got := strings.Split("a:b:c", ":")
want := []string{"a", "b", "c"};
if !reflect.DeepEqual(got, want) { /* ... */ }
}
```
尽管DeepEqual函数很方便而且可以支持任意的数据类型但是它也有不足之处。例如它将一个nil值的map和非nil值但是空的map视作不相等同样nil值的slice 和非nil但是空的slice也视作不相等。
```Go
var a, b []string = nil, []string{}
fmt.Println(reflect.DeepEqual(a, b)) // "false"
var c, d map[string]int = nil, make(map[string]int)
fmt.Println(reflect.DeepEqual(c, d)) // "false"
```
我们希望在这里实现一个自己的Equal函数用于比较类型的值。和DeepEqual函数类似的地方是它也是基于slice和map的每个元素进行递归比较不同之处是它将nil值的slicemap类似和非nil值但是空的slice视作相等的值。基础部分的比较可以基于reflect包完成和12.3章的Display函数的实现方法类似。同样我们也定义了一个内部函数equal用于内部的递归比较。读者目前不用关心seen参数的具体含义。对于每一对需要比较的x和yequal函数首先检测它们是否都有效或都无效然后检测它们是否是相同的类型。剩下的部分是一个巨大的switch分支用于相同基础类型的元素比较。因为页面空间的限制我们省略了一些相似的分支。
<u><i>gopl.io/ch13/equal</i></u>
```Go
func equal(x, y reflect.Value, seen map[comparison]bool) bool {
if !x.IsValid() || !y.IsValid() {
return x.IsValid() == y.IsValid()
}
if x.Type() != y.Type() {
return false
}
// ...cycle check omitted (shown later)...
switch x.Kind() {
case reflect.Bool:
return x.Bool() == y.Bool()
case reflect.String:
return x.String() == y.String()
// ...numeric cases omitted for brevity...
case reflect.Chan, reflect.UnsafePointer, reflect.Func:
return x.Pointer() == y.Pointer()
case reflect.Ptr, reflect.Interface:
return equal(x.Elem(), y.Elem(), seen)
case reflect.Array, reflect.Slice:
if x.Len() != y.Len() {
return false
}
for i := 0; i < x.Len(); i++ {
if !equal(x.Index(i), y.Index(i), seen) {
return false
}
}
return true
// ...struct and map cases omitted for brevity...
}
panic("unreachable")
}
```
和前面的建议一样我们并不公开reflect包相关的接口所以导出的函数需要在内部自己将变量转为reflect.Value类型。
```Go
// Equal reports whether x and y are deeply equal.
func Equal(x, y interface{}) bool {
seen := make(map[comparison]bool)
return equal(reflect.ValueOf(x), reflect.ValueOf(y), seen)
}
type comparison struct {
x, y unsafe.Pointer
treflect.Type
}
```
为了确保算法对于有环的数据结构也能正常退出我们必须记录每次已经比较的变量从而避免进入第二次的比较。Equal函数分配了一组用于比较的结构体包含每对比较对象的地址unsafe.Pointer形式保存和类型。我们要记录类型的原因是有些不同的变量可能对应相同的地址。例如如果x和y都是数组类型那么x和x[0]将对应相同的地址y和y[0]也是对应相同的地址这可以用于区分x与y之间的比较或x[0]与y[0]之间的比较是否进行过了。
```Go
// cycle check
if x.CanAddr() && y.CanAddr() {
xptr := unsafe.Pointer(x.UnsafeAddr())
yptr := unsafe.Pointer(y.UnsafeAddr())
if xptr == yptr {
return true // identical references
}
c := comparison{xptr, yptr, x.Type()}
if seen[c] {
return true // already seen
}
seen[c] = true
}
```
这是Equal函数用法的例子:
```Go
fmt.Println(Equal([]int{1, 2, 3}, []int{1, 2, 3})) // "true"
fmt.Println(Equal([]string{"foo"}, []string{"bar"})) // "false"
fmt.Println(Equal([]string(nil), []string{})) // "true"
fmt.Println(Equal(map[string]int(nil), map[string]int{})) // "true"
```
Equal函数甚至可以处理类似12.3章中导致Display陷入死循环的带有环的数据。
```Go
// Circular linked lists a -> b -> a and c -> c.
type link struct {
value string
tail *link
}
a, b, c := &link{value: "a"}, &link{value: "b"}, &link{value: "c"}
a.tail, b.tail, c.tail = b, a, c
fmt.Println(Equal(a, a)) // "true"
fmt.Println(Equal(b, b)) // "true"
fmt.Println(Equal(c, c)) // "true"
fmt.Println(Equal(a, b)) // "false"
fmt.Println(Equal(a, c)) // "false"
```
**练习 13.1** 定义一个深比较函数,对于十亿以内的数字比较,忽略类型差异。
**练习 13.2** 编写一个函数,报告其参数是否为循环数据结构。