我终于识破了这个 Go 编译器把戏

发表于 3年以前 | 总阅读数：433 次

在 Go 语言的日常编码工作中，有一个非常普遍但诡异的编译错误，曾让我十分困惑。这个问题我相信不少 Gopher 都遇到过，不妨来看一下。

背景回顾

我们定义一个带有 WriteGoCode() 方法的 Gopher 接口，同时定义了 person 结构体，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 语言中，只要某对象拥有接口的所有方法，那该对象即实现了该接口。p 是 person 结构体的实例化对象， Coding() 函数的入参是 Gopher 接口， person 对象实现了 Gopher 接口，因此 p 入参成功被运行。

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!

此时，我们将 Coding() 函数的入参改为 []Gopher 类型，入参为 ]person 。

func Coding(gs []Gopher) {
 for _, g := range gs {
  g.WriteGoCode()
 }
}

func main() {
 p := []person{
  {name: "小菜刀1号"},
  {name: "小菜刀2号"},
 }
 Coding(p)
}

但是，这个时候，编译却不能通过！

./main.go:29:8: cannot use p (type []person) as type []Gopher in argument to Coding

明明 person 类型实现了 Gopher 接口，且当函数入参为 Gopher 类型时，能够顺利被执行，但参数变为 []Gopher 时，却过不了编译，这是为什么？

语法通用规则

这个问题在 stackoverflow 上被热议，详情见文末参考链接1。

在 Go 中，有一个通用规则，即语法不应隐藏复杂/昂贵的操作。转换一个 string 到 interface{} 它的时间复杂度是 O(1)，转换 []string 到 interface{} 同样也是一个 O(1) 操作，因为它还是一个单一值的转换。

如果要将 []string 转换为 []interface{}，它是 O(N) 操作。因为切片的每个元素都必须转换为 interface{}，这违背了 Go 的语法原则。

这个回答，你们同意吗？

当然，此规则存在一个例外：转换字符串。在将 string 转换为 []byte 或 []rune 时，即使需要 O(n) 操作，但 Go 会允许执行。

InterfaceSlice 问题

Ian Lance Taylor（Go 核心开发者）在 Go 官方仓库中也回答了这个问题，详情见文末参考链接2。他给出了这样做的两个主要原因。

原因一：类型为 ]interface{} 的变量不是 interface！它仅仅是一个元素类型恰好为 interface{} 的切片。
原因二：[]interface{} 变量有特定大小的内存布局，在编译期可知。这与 []MyType 是不同的。

每个 interface{} （运行时通过 runtime.eface 表示）占两个字长（一个字代表所包含内容的类型 _type，另外一个字表示所包含的数据 data 或者指向它的指针）

因此，类型为 []interface{} 的长度为 N 的变量，它是由 N*2 个字长的数据块支持。而这与类型为 []MyType 的长度为 N 的变量的数据块大小是不同的，因为后者的数据块是 N*sizeof(MyType) 字长。

数据块的不同，造成的结果是编译器无法快速地将 []MyType 类型的内容分配给 []interface{} 类型的内容。

同理，[]Gopher 变量也是特定大小的内存布局（运行时通过 runtime.iface 表示）。这同样不能快速地将 []MyType 类型的内容分配给 []Gopher 类型。

因此，Ian Lance Taylor 回答闭环了 Go 的语法通用规则：Go 语法不应隐藏复杂/昂贵的操作，编译器会拒绝它们。

代码解决方案

再次将文章开头的例子附上，如果我们需要 [] person 类型的 p 能够成功入参 Coding() 函数，应该如何做呢。

func Coding(gs []Gopher) {
 for _, g := range gs {
  g.WriteGoCode()
 }
}

func main() {
 p := []person{
  {name: "小菜刀1号"},
  {name: "小菜刀2号"},
 }
 Coding(p)
}

代码方案如下，核心是需要一个 []Gopher 类型的转换变量。

func main() {
 p := []person{
  {name: "小菜刀1号"},
  {name: "小菜刀2号"},
 }
 var interfaceSlice []Gopher = make([]Gopher, len(p))
 for i, g := range p {
  interfaceSlice[i] = g
 }
 Coding(interfaceSlice)
}

// output:
I am 小菜刀1号, i am writing go code!
I am 小菜刀2号, i am writing go code!