TranslateProject/published/201703/20170124 Compile-time assertions in Go.md
2017-04-01 08:34:10 +08:00

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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。
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``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``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``[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 `lenHash {}< 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。 :)
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via: http://commaok.xyz/post/compile-time-assertions
作者:[Josh Bleecher Snyder][a]
译者:[geekpi](https://github.com/geekpi)
校对:[wxy](https://github.com/wxy)
本文由 [LCTT](https://github.com/LCTT/TranslateProject) 原创编译,[Linux中国](https://linux.cn/) 荣誉推出
[a]:https://twitter.com/commaok
[1]:https://play.golang.org/p/MJ6zF1oNsX
[2]:https://golang.org/pkg/io/#WriteString
[3]:https://golang.org/pkg/testing/#AllocsPerRun
[4]:https://github.com/golang/go/blob/go1.8rc2/src/io/multi.go#L72
[5]:https://play.golang.org/p/mjIMWsWu4V
[6]:https://golang.org/pkg/crypto/md5/
[7]:https://golang.org/ref/spec#Function_declarations
[8]:https://github.com/golang/go/blob/go1.8rc2/src/os/signal/sig.s
[9]:https://github.com/golang/go/blob/go1.8rc2/test/fixedbugs/issue9608.dir/issue9608.go
[10]:https://github.com/golang/go/blob/go1.8rc2/src/runtime/hashmap.go#L261