Go 语言编译期断言

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这篇文章是关于一个鲜为人知的让 Go 在编译期断言的方法。你可能不会使用它，但是了解一下也很有趣。 -- Josh Bleecher Snyder

编译自： http://commaok.xyz/post/compile-time-assertions
作者： Josh Bleecher Snyder
译者： geekpi

这篇文章是关于一个鲜为人知的让 Go 在编译期断言的方法。你可能不会使用它，但是了解一下也很有趣。
作为一个热身，来看一个在 Go 中熟知的编译期断言：接口满意度检查。
在这段代码（playground[1]）中，var _ = 行确保类型 W 是一个 stringWriter，其由 io.WriteString[2] 检查。

package main
import "io"
type W struct{}
func (w W) Write(b []byte) (int, error) { return len(b), nil }
func (w W) WriteString(s string) (int, error) { return len(s), nil }
type stringWriter interface {
WriteString(string) (int, error)
}
var _ stringWriter = W{}
func main() {
var w W
io.WriteString(w, "very long string")
}

如果你注释掉了 W 的 WriteString 方法，代码将无法编译：

main.go:14: cannot use W literal (type W) as type stringWriter in assignment:
W does not implement stringWriter (missing WriteString method)

这是很有用的。对于大多数同时满足 io.Writer 和 stringWriter 的类型，如果你删除 WriteString 方法，一切都会像以前一样继续工作，但性能较差。
你可以使用编译期断言保护你的代码，而不是试图使用`testing.T.AllocsPerRun'[3]为性能回归编写一个脆弱的测试。
这是一个实际的 io 包中的技术例子[4]。
好的，让我们低调一点！
接口满意检查是很棒的。但是如果你想检查一个简单的布尔表达式，如 1 + 1 == 2 ？
考虑这个代码（playground[5]）：

package main
import "crypto/md5"
type Hash [16]byte
func init() {
if len(Hash{}) < md5.Size {
panic("Hash is too small")
}
}
func main() {
// ...
}

Hash 可能是某种抽象的哈希结果。init 函数确保它将与 crypto/md5[6] 一起工作。如果你改变 Hash 为（比如说）[8]byte，它会在进程启动时发生崩溃。但是，这是一个运行时检查。如果我们想要早点发现怎么办？
如下。（没有 playground 链接，因为这在 playground 上不起作用。）

package main
import "C"
import "crypto/md5"
type Hash [16]byte
func hashIsTooSmall()
func init() {
if len(Hash{}) < md5.Size {
hashIsTooSmall()
}
}
func main() {
// ...
}

现在如果你改变 Hash 为 [8]byte，它将在编译过程中失败。（实际上，它在链接过程中失败。足够接近我们的目标了。）

$ go build .
# demo
main.hashIsTooSmall: call to external function
main.init.1: relocation target main.hashIsTooSmall not defined
main.init.1: undefined: "main.hashIsTooSmall"

这里发生了什么？
hashIsTooSmall 是一个没有函数体的声明[7]。编译器假定别人将提供一个实现，也许是一个汇编程序。
当编译器可以证明 len（Hash {}）< md5.Size 时，它消除了 if 语句中的代码。结果，没有人使用函数 hashIsTooSmall，所以链接器会消除它。没有其他损害。一旦断言失败，if 语句中的代码将被保留。不会消除 hashIsTooSmall。链接器然后注意到没有人提供了函数的实现然后链接失败，并出现错误，这是我们的目标。
最后一个奇怪的点：为什么是 import "C"？ go 工具知道在正常的 Go 代码中，所有函数都必须有主体，并指示编译器强制执行。通过切换到 cgo，我们删除该检查。（如果你在上面的代码中运行 go build -x，而没有添加 import "C" 这行，你会看到编译器是用 -complete 标志调用的。）另一种方法是添加 import "C" 来向包中添加一个名为 foo.s 的空文件[8]。
我仅见过一次这种技术的使用，是在编译器测试套件[9]中。还有其他可以发挥想象力的使用[10]，但我还没见到过。
可能就是这样吧。 :)
via: http://commaok.xyz/post/compile-time-assertions
作者：Josh Bleecher Snyder[11] 译者：geekpi 校对：wxy
本文由 LCTT 原创编译，Linux中国 荣誉推出

[1]: playground - https://play.golang.org/p/MJ6zF1oNsX
[2]: io.WriteString - https://golang.org/pkg/io/#WriteString
[3]: `testing.T.AllocsPerRun' - https://golang.org/pkg/testing/#AllocsPerRun
[4]: 一个实际的 io 包中的技术例子 - https://github.com/golang/go/blob/go1.8rc2/src/io/multi.go#L72
[5]: playground - https://play.golang.org/p/mjIMWsWu4V
[6]: crypto/md5 - https://golang.org/pkg/crypto/md5/
[7]: 一个没有函数体的声明 - https://golang.org/ref/spec#Function_declarations
[8]: 向包中添加一个名为 foo.s 的空文件 - https://github.com/golang/go/blob/go1.8rc2/src/os/signal/sig.s
[9]: 编译器测试套件 - https://github.com/golang/go/blob/go1.8rc2/test/fixedbugs/issue9608.dir/issue9608.go
[10]: 可以发挥想象力的使用 - https://github.com/golang/go/blob/go1.8rc2/src/runtime/hashmap.go#L261
[11]: Josh Bleecher Snyder - https://twitter.com/commaok

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