Wie funktionieren kontravariante Typen in Go 1.18 Generics?

Kontravariante Typen in Go 1.18 Generics

In Go 1.18 hat die Einführung von Generika das Interesse an kontravarianten Typen geweckt. Eine wichtige Frage, die sich stellt, ist, wie sie im Kontext von Generika funktionieren.

Ungünstiges Verhalten: Inkompatible Typen

Bedenken Sie den folgenden Codeausschnitt:

func Pipe[A, T1, T2 any](left func(A) T1, right func(T1) T2) func(A) T2 {
    return func(a A) T2 {
        return right(left(a))
    }
}

Beim Versuch, Pipe mit den folgenden Funktionen zu verwenden:

func OpenFile(name string) *os.File { ... }
func ReadAll(rdr io.Reader) []byte { ... }

Die Die Kompilierung schlägt fehl, weil der Compiler T1 als *os.File behandelt, was nicht mit io.Reader identisch ist.

Die Grundursache: Kontravariante Semantik

Das Problem hat seinen Ursprung in die Natur kontravarianter Typen. In diesem Fall wird erwartet, dass T1 ein spezifischerer Typ als A ist, was bedeutet, dass Funktionen, die T1 akzeptieren, auch A akzeptieren können. Go-Generika unterstützen jedoch keine kovarianten Ergebnistypen. Daher können Funktionen, die T1 zurückgeben, kein A zurückgeben, selbst wenn sie implizit konvertierbar sind.

Auflösung und Konsequenzen

Derzeit gibt es keine Möglichkeit, die Signatur von Pipe in zu ändern Gehen Sie zu 1.18, um das gewünschte Verhalten zu ermöglichen. Dies wird nicht als Fehler angesehen, sondern als absichtliche Designentscheidung.

Problemumgehung: Typkonvertierung

Um diese Einschränkung zu umgehen, kann man zur Laufzeit auf die Typkonvertierung zurückgreifen:

func Pipe[A, T1, T2, T3 any](left func(A) T1, right func(T2) T3) func(A) T3 {
    return func(a A) T3 {
        return right(any(left(a)).(T2))
    }
}

Dieser Ansatz opfert jedoch die Typsicherheit zur Kompilierungszeit.

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