如何在运行时发现所有包类型？

Question

据我所知(参见此处和此处),反射包中没有类型发现机制,期望您已经拥有要检查的类型或值的实例.

有没有其他方法可以在run go包中发现所有导出的类型(特别是结构)？

这是我希望的(但它不存在):

import "time"
import "fmt"

func main() {
    var types []reflect.Type
    types = reflect.DiscoverTypes(time)
    fmt.Println(types)
}

最终目标是能够发现满足特定条件的包的所有结构,然后能够实例化这些结构的新实例.

顺便说一句,标识类型的注册函数不是我的用例的有效方法.

---

无论你认为这是一个好主意,这就是我想要这种能力的原因(因为我知道你会问):

我编写了一个代码生成实用程序,它可以加载源文件并构建一个AST来扫描嵌入指定类型的类型.该实用程序的输出是基于发现的类型的一组go测试函数.我调用此实用程序go generate来创建测试函数然后运行go test以执行生成的测试函数.每次测试更改(或添加新类型)时,我必须在重新运行之前重新运行go generate go test.这就是注册功能不是有效选项的原因.我想避免这go generate一步,但这需要我的实用程序成为一个由正在运行的包导入的库.init()对于嵌入了预期库类型的类型,库代码需要以某种方式扫描正在运行的命名空间.

Answer 1

在Go 1.5中,您可以使用新的包类型和导入程序来检查二进制包和源包.例如:

package main

import (
    "fmt"
    "go/importer"
)

func main() {
    pkg, err := importer.Default().Import("time")
    if err != nil {
        fmt.Printf("error: %s\n", err.Error())
        return
    }
    for _, declName := range pkg.Scope().Names() {
        fmt.Println(declName)
    }
}

您可以使用go/build包来解压缩所有已安装的软件包.或者,您可以将Lookup导入程序配置为检查环境外的二进制文件.

在1.5之前,唯一没有hacky的方法是使用包ast来编译源代码.

Answer 2

(见2019年更新的底部)

警告:未经测试和hacky.每当发布新版Go时都会中断.

通过对Go的运行时进行一些攻击,可以获得运行时所知道的所有类型.在您自己的包中包含一个小的汇编文件,其中包含:

TEXT yourpackage·typelinks(SB), NOSPLIT, $0-0
    JMP reflect·typelinks(SB)

在yourpackage,声明函数原型(没有正文):

func typelinks() []*typeDefDummy

除了类型定义:

type typeDefDummy struct {
    _      uintptr           // padding
    _      uint64            // padding
    _      [3]uintptr        // padding
    StrPtr *string           
}

然后只需调用typelinks,遍历切片并读取每个StrPtr的名称.寻找那些以yourpackage.请注意,如果yourpackage在不同的路径中调用了两个包,则此方法将无法明确地工作.

我可以以某种方式挂钩到反射包来实例化这些名称的新实例吗？

是的,假设d是一个类型的值*typeDefDummy(注意星号,非常重要):

t := reflect.TypeOf(*(*interface{})(unsafe.Pointer(&d)))

现在t是一个reflect.Type可用于实例化reflect.Values的值.

编辑:我成功测试并执行了此代码,并将其作为要点上传.

根据需要调整包名称并包含路径.

更新2019年

自从我最初发布这个答案以来,已经发生了很多变 以下是2019年Go 1.11如何实现同样的简短描述.

$GOPATH/src/tl/tl.go

package tl

import (
    "unsafe"
)

func Typelinks() (sections []unsafe.Pointer, offset [][]int32) {
    return typelinks()
}

func typelinks() (sections []unsafe.Pointer, offset [][]int32)

func Add(p unsafe.Pointer, x uintptr, whySafe string) unsafe.Pointer {
    return add(p, x, whySafe)
}

func add(p unsafe.Pointer, x uintptr, whySafe string) unsafe.Pointer

$GOPATH/src/tl/tl.s

TEXT tl·typelinks(SB), $0-0
    JMP reflect·typelinks(SB)

TEXT tl·add(SB), $0-0
    JMP reflect·add(SB)

main.go

package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
    "tl"
    "unsafe"
)

func main() {
    sections, offsets := tl.Typelinks()
    for i, base := range sections {
        for _, offset := range offsets[i] {
            typeAddr := tl.Add(base, uintptr(offset), "")
            typ := reflect.TypeOf(*(*interface{})(unsafe.Pointer(&typeAddr)))
            fmt.Println(typ)
        }
    }
}

快乐的黑客!