浅析Go常量为什么只支持基本数据类型
作者:煎鱼
相信大家在接触 Go 这门编程语言时,就会学到常量这个知识点。
各大编程语言会教你,常量是不可变变量的一种类型。只要定义了常量,你就可以安心的用他。不用担心值在哪里就被程序莫名奇妙的给改了。
常量的使用例子
如下例子:
const s string = "脑子进煎鱼了" func main() { fmt.Println(s) const n = 500000000 const d = 3e20 / n fmt.Println(d) fmt.Println(int64(d)) fmt.Println(math.Sin(n)) }
输出结果:
脑子进煎鱼了
6e+11
600000000000
-0.28470407323754404
你可能会发现一个奇怪的点。那就是例子里都是基本的数据类型。那能不能用复杂点的数据类型呢,例如 Go 里比较经典的切片。
如果是用 var 声明:
var s = []string{"摸", "煎", "鱼"} func main() { fmt.Println(s) }
正常输出:[摸 煎 鱼]
如果是用 const 声明:
const s = []string{"摸", "煎", "鱼"}
将会报错:
./prog.go:7:11: []string{…} (value of type []string) is not constant
因为在 Go 中,仅支持字符、字符串、布尔和数值类型的常量。这和其他编程语言间多多少少还是有点不一样的。
为什么不支持更多类型
为什么在 Go 中常量只支持这几种基础类型,为什么没法支持复杂类型,甚至是所有类型?
这是非常奇怪的。毕竟 PHP 都能支持:
class MyClass { const ABC = array('A', 'B', 'C'); const A = '1'; const B = '2'; const C = '3'; const NUMBERS = array( self::A, self::B, self::C, ); }
这又是出于什么缘由?
已有 10 年老提案
我认真翻阅了 Go issues 等相关资料,终于发现竟然在 2013 年(10 年前),就已经有人提出过这个提案:
提出者 @RickySeltzer,认为:
var each1 = []byte{'e', 'a', 'c', 'h'}
可以正常运行。
const each2 = []byte{'e', 'a', 'c', 'h'}
不行,直接报错:prog.go:7: const initializer []byte literal is not a constant
。
他认为这就是 Go 语言规范和设计上的缺陷,得改,得支持!
拒绝的论据是什么
对此也有各种争论,老大哥 @Robert Griesemer,10 年前已
在为 Go 贡献,现在依然还在...他对 Go 常量只支持基本类型这个设计给出了定论。
基于如下原因:
首先这不是语言的缺陷,也不是设计的缺陷。Go 语言的常量是故意设计成只支持基本类型。
基本类型到复杂类型的改变,这种变化的影响比我们看到的要深远得多。需要考虑很多问题。
- 常量 channel、常量指针、常量 maps、常量 slice 都要支持吗?
- 先支持常量 array 和 常量 struct?
- 要支持到什么程度,以什么来作为标准决定?
设计上,Go 团队期望类型系统(包括常量的含义)相对简单,以免在编译时出现问题。
- 常量更多类型的支持,会增加复杂性。不清楚这样做的好处是否值得(ROI)。
- 常量是否可以寻址?const 数组的元素本身必须是 const 吗?
汇总一下,潜台词就是:
- 设计如下:常量只支持基本类型,是 Go 设计上就是这么决定的。
- ROI 要衡量一下:没有支持更多的复杂类型,是认为好处不多。也没有想清楚这块的缘由。
- 少即是多:类型系统要保持少即是多(less is more)。
实战中的骚操作
在相关提案的 issues 中看到欧神(@Changkun Ou)也参与了讨论,他例举了一个常量的经典骚操作。
代码如下:
- const ErrVerification = errors.New("crypto/rsa: verification error") + var ErrVerification = errors.New("crypto/rsa: verification error")
在对应的 Go 工程中可能是这么使用:
import "cropto/rsa" func init() { rsa.ErrVerification = nil }
这个场景我还真见过,一开始想定义 const,结果不支持。只能被迫 var。这不,就开天窗了。
总结
Go 核心团队在综合衡量 ROI 后,认为常量支持更多的类型在可预见的未来不会改变。因为将常量的概念扩展到基本类型之外将是一个重大变化,会产生各种影响。
在此刻(Go1)改变语言的门槛非常高,需要有明确的定义,要有完整的提案以及对成本和效益等的详细分析。
如果出现,只可能在未来的 Go2。但结合 rsc 最新的结论,没有 Go2 的话,那如果未来真的做,那就是通过 GODEBUG 和 go.mod 的 go 版本号来实现了。
常量更多类型的支持,虽然已经提出了 10 年。但目前 Go 核心团队推进乏力,想必,可能还要个 5 年吧。
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