惊了！原来Go语言也有隐式转型

十二月 2, 2021

本文永久链接 – https://tonybai.com/2021/12/02/go-has-implicit-type-convertion

我的极客时间专栏《Go语言第一课》上线后收到了很多学员的反馈，大家提出了很多显然是经过认真思考的高水平问题。有些时候我也会被这些问题所“难倒”，比如昨天我在后台看到的这个问题。

我把这个问题整理为下面代码文本，方便大家copy和重现问题：

package main

type MyInt int
type MyMap map[string]int

func main() {
    var x MyInt
    var y int
    x = y     // 会报错: cannot use y (type int) as type MyInt in assignment
    _ = x 

    var m1 MyMap
    var m2 map[string]int
    m1 = m2 // 不会报错
    m2 = m1 // 不会报错
}

结合上面代码，我将这位学员的问题重新描述一下：MyInt与int是不同的两个类型，MyMap与map[string]int也是不同的两个类型，为何将int型变量赋值给MyInt型变量时需要做显式转型，而将map[string]int变量赋值给MyMap型变量就不需要显式转型呢？

我们知道：Go是强调类型安全的静态编译型语言，在Go语言中，不同类型变量是不能在一起进行混合计算的，这是因为Go希望开发人员明确知道自己在做什么，这与C语言的“信任程序员”原则完全不同，因此你需要以显式的方式通过转型统一参与计算各个变量的类型。比如：上面问题中MyInt虽然底层类型(underlying type)是int，但MyInt与int是两个不同的类型，因此它们之间的相互赋值需要通过显式转型来进行，否则Go编译器将报错，这个没有任何疑问。

估计此时大家也都会异口同声的问：那“m1 = m2”呢？为何这一句不需要显式转型呢？MyMap的底层类型是map[string]int，但MyMap与map[string]int也是两个不同的类型啊！千万不要告诉我：int与map[string]int这两个原生类型的待遇有不同！

事实上这个问题的关键就在于int与map[string]int的确有不同。

在Go中，我们定义一个类型一般通过type关键字进行，比如：

type T1 int
type T2 T1

在Go中，使用上述类型声明语句定义的类型T1、T2被称为defined type，中文称为“具定义类型”。在type alias加入Go之前，这种类型还被称为named type（具名类型），顾名思义，这个类型是有名字的。这个其实也很好理解。但问题的关键是Go语言的原生类型是否都是defined type。

好在Go语言规范中对各个内置的原生类型做了明确规定：

所有数值类型都是defined type；(这里面就包含int)
字符串类型string是defined type；
布尔类型bool是defined type。

就这些，没了？没了！这就意味着map、数组、切片、结构体、channel等原生复合类型(composite type)都不是defined type。

我们离真相越来越近了！我们再回到最初的问题中。int与MyInt都是defined type，因此它们两者之间相互赋值是需要显式转型的。map[string]int不是defined type，MyMap是defined type，那么它们直接的赋值是怎么规定的呢？

Go语言规范中关于Assignability的规则中有下面这一条规定：

x's type V and T have identical underlying types and at least one of V or T is not a defined type.
如果x的类型V与类型T具有相同的底层类型，并且V和T至少有一个不是defined type，那么x可以赋值给类型T的变量。

我们用问题中的代码来套一下这个规则。我们有一个MyMap类型的变量m1，MyMap类型与map[string]int类型具有相同的底层类型map[string]int，并且map[string]int类型不是一个defined type，那么我们可以将m1直接赋值给map[string]int类型的变量m2，反之亦可。

到这里，上面的问题算是解答完毕了。我们再来扩展一下，看一些Go其他原生但非defined type的类型赋值的例子，例子中这些赋值都不会报编译错误：

package main

type MyMap map[string]int
type MySlice []byte
type MyArray [10]int
type MyStruct struct {
    a int
    b string
}
type MyChannel chan int

func main() {
    var m1 MyMap
    var m2 map[string]int
    m1 = m2 // 不会报错
    m2 = m1 // 不会报错

    var sl1 MySlice
    var sl2 []byte
    sl1 = sl2 // 不会报错
    sl2 = sl1 // 不会报错

    var arr1 MyArray
    var arr2 [10]int
    arr1 = arr2 // 不会报错
    arr2 = arr1 // 不会报错

    var s1 MyStruct
    var s2 struct {
        a int
        b string
    }
    s1 = s2 // 不会报错
    s2 = s1 // 不会报错

    var c1 MyChannel
    var c2 chan int
    c1 = c2 // 不会报错
    c2 = c1 // 不会报错
}

对于上面这种在底层类型相同且至少有一个类型不是defined type的两个类型变量间赋值的情况，是不是很眼熟。没错，它和Go的无类型常量隐式转型十分相似，虽然背后的原理是不同的：

type MyInt int
const a = 1234
var n MyInt = a

Go总体来说是推崇显式哲学的，那怎么来理解这种隐式转型呢？我觉得至少有两点：

首先这种转型更多是在编译器保证类型安全性的前提下进行的，不会出现溢出或未定义行为。

其次，这种隐式转型一定程度减少了代码输入，对开发体验的提升有帮助。

最后，感谢《Go语言101》作者老貘兄在这个问题上给予我的点拨，国内在Go语言语法细节上理解最到位最深入的人非老貘兄莫属^_^。

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