我終于識破了這個 Go 編譯器把戲
本文轉載自微信公眾號「Golang技術分享」，作者機器鈴砍菜刀。轉載本文請聯(lián)系Golang技術分享公眾號。
在 Go 語言的日常編碼工作中，有一個非常普遍但詭異的編譯錯誤，曾讓我十分困惑。這個問題我相信不少 Gopher 都遇到過，不妨來看一下。
背景回顧
我們定義一個帶有 WriteGoCode() 方法的 Gopher 接口，同時定義了 person 結構體，它存在 WriteGoCode() 方法。
- type Gopher interface {
- WriteGoCode()
- }
- type person struct {
- name string
- }
- func (p person) WriteGoCode() {
- fmt.Printf("I am %s, i am writing go code!\n", p.name)
- }
在 Go 語言中，只要某對象擁有接口的所有方法，那該對象即實現(xiàn)了該接口。p 是 person 結構體的實例化對象， Coding() 函數(shù)的入?yún)⑹? Gopher 接口， person 對象實現(xiàn)了 Gopher 接口，因此 p 入?yún)⒊晒Ρ贿\行。
- func Coding(g Gopher) {
- g.WriteGoCode()
- }
- func main() {
- p := person{name: "小菜刀"}
- Coding(p)
- }
- // output:
- I am 小菜刀, i am writing go code!
此時，我們將 Coding() 函數(shù)的入?yún)⒏臑?[]Gopher 類型，入?yún)?[]person 。
- func Coding(g Gopher) {
- g.WriteGoCode()
- }
- func main() {
- p := person{name: "小菜刀"}
- Coding(p)
- }
- // output:
- I am 小菜刀, i am writing go code!
但是，這個時候，編譯卻不能通過!
- ./main.go:29:8: cannot use p (type []person) as type []Gopher in argument to Coding
明明 person 類型實現(xiàn)了 Gopher 接口，且當函數(shù)入?yún)?Gopher 類型時，能夠順利被執(zhí)行，但參數(shù)變?yōu)?[]Gopher 時，卻過不了編譯，這是為什么?
語法通用規(guī)則
這個問題在 stackoverflow 上被熱議，詳情見文末參考鏈接1。
在 Go 中，有一個通用規(guī)則，即語法不應隱藏復雜/昂貴的操作。轉換一個 string 到 interface{} 它的時間復雜度是 O(1)，轉換 []string 到 interface{} 同樣也是一個 O(1) 操作，因為它還是一個單一值的轉換。
如果要將 []string 轉換為 []interface{}，它是 O(N) 操作。因為切片的每個元素都必須轉換為 interface{}，這違背了 Go 的語法原則。
這個回答，你們同意嗎?
當然，此規(guī)則存在一個例外：轉換字符串。在將 string 轉換為 []byte 或 []rune 時，即使需要 O(n) 操作，但 Go 會允許執(zhí)行。
InterfaceSlice 問題
Ian Lance Taylor(Go 核心開發(fā)者) 在 Go 官方倉庫中也回答了這個問題，詳情見文末參考鏈接2。他給出了這樣做的兩個主要原因。
原因一：類型為 []interface{} 的變量不是 interface!它僅僅是一個元素類型恰好為 interface{} 的切片。
原因二：[]interface{} 變量有特定大小的內(nèi)存布局，在編譯期可知。這與 []MyType 是不同的。
每個 interface{} (運行時通過 runtime.eface 表示)占兩個字長(一個字代表所包含內(nèi)容的類型 _type，另外一個字表示所包含的數(shù)據(jù) data 或者指向它的指針 )
因此，類型為 []interface{} 的長度為 N 的變量，它是由 N*2 個字長的數(shù)據(jù)塊支持。而這與類型為 []MyType 的長度為 N 的變量的數(shù)據(jù)塊大小是不同的，因為后者的數(shù)據(jù)塊是 N*sizeof(MyType) 字長。
數(shù)據(jù)塊的不同，造成的結果是編譯器無法快速地將 []MyType 類型的內(nèi)容分配給 []interface{} 類型的內(nèi)容。
同理，[]Gopher 變量也是特定大小的內(nèi)存布局(運行時通過 runtime.iface 表示)。這同樣不能快速地將 []MyType 類型的內(nèi)容分配給 []Gopher 類型。
因此，Ian Lance Taylor 回答閉環(huán)了 Go 的語法通用規(guī)則：Go 語法不應隱藏復雜/昂貴的操作，編譯器會拒絕它們。
代碼解決方案
再次將文章開頭的例子附上，如果我們需要 [] person 類型的 p 能夠成功入?yún)?Coding() 函數(shù)，應該如何做呢。
- func Coding(gs []Gopher) {
- for _, g := range gs {
- g.WriteGoCode()
- }
- }
- func main() {
- p := []person{
- {name: "小菜刀1號"},
- {name: "小菜刀2號"},
- }
- Coding(p)
- }
代碼方案如下，核心是需要一個 []Gopher 類型的轉換變量。
- func main() {
- p := []person{
- {name: "小菜刀1號"},
- {name: "小菜刀2號"},
- }
- var interfaceSlice []Gopher = make([]Gopher, len(p))
- for i, g := range p {
- interfaceSlice[i] = g
- }
- Coding(interfaceSlice)
- }
- // output:
- I am 小菜刀1號, i am writing go code!
- I am 小菜刀2號, i am writing go code!
總結
由于 []MyType 到 []interface{} 的轉換，是昂貴的操作，Go 編譯器不會允許這種情況通過編譯，故而將這種開銷的責任傳遞給開發(fā)者。
Go 是一門編譯速度很快的語言，得益于它語法設計中貫徹著 “simpler is better” 的理念，這可不是說說而已。
參考鏈接
【1. Type converting slices of interfaces】https://stackoverflow.com/questions/12753805/type-converting-slices-of-interfaces/12754757#12754757
【2. InterfaceSlice】https://github.com/golang/go/wiki/InterfaceSlice
