为什么 Golang 1.18 泛型不完全支持协方差？

Golang 1.18 泛型中的协变：了解其局限性

Golang 1.18 泛型的引入带来了许多进步，但仍然存在某些局限性，包括缺乏完整的协方差支持。

理解问题

考虑一个场景，您想要定义一个名为 Pipe 的通用函数，它接受两个函数：

• 左：接受 A 类型的参数并返回 T1 类型的值。
• 右：接受 T1 类型的参数并返回 T2 类型的值。

目标是创建一个函数，将左侧的输出作为右侧的输入执行。但是，以下实现在某些情况下无法编译：

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))
    }
}

出现此问题是因为 Golang 泛型不完全支持协方差。协变意味着类型参数可以用子类型替换而不违反约定。在这种情况下，T1 不允许子类型，而 io.ReadCloser 是 io.Reader 的子类型。

Golang 的设计决策

Golang 决定不完全实现协方差是基于安全考虑。允许协变可能会导致使用与预期签名不匹配的类型调用函数，从而导致未定义的行为。

常见问题解答说明

Golang 常见问题解答明确指出当前的行为是故意的而不是错误。此决定旨在防止可能损害应用程序可靠性的意外运行时错误。

可转换类型与协变类型

虽然 Golang 不支持完全协变，但它允许一种类型到另一种类型的转换。但是，在 func Pipe 的情况下，无法使用类型参数来表示此转换。

作为替代方案，您可以将 left 的结果显式转换为 right 所需的类型。然而，这种方法在编译时不是类型安全的，如以下修改后的代码所示：

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))
    }
}

虽然这可以完成工作，但它牺牲了运行时转换的编译时安全性。

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