All your comparable types

TL;DR

• Go 1.20 から、事前宣言された comparable 制約は any を含むすべての比較可能な型で満たされるようになった。
• その代わり、comparable を使うジェネリックなコードが実行時に panic しうるようになり、静的な型安全性の一部を実行時のチェックと引き換えにした。

内容

問題

Go 1.20 より前は、map[any]string はコンパイルできるのに、同じことをジェネリクスで書いた genericLookupTable[any, string] はコンパイルできなかった。この制限が提案されていた maps.Clone のようなジェネリックなライブラリの妨げになっていた。

型パラメータと制約

Go 1.18 で型パラメータが入り、制約は「型引数として許される型の集合」を表すものになった。インターフェースは型の集合として理解され、A|B のような union や ~T の近似も書ける。型パラメータの値に使える演算は、型集合のすべての型がその演算を持つときだけ許される。

比較可能な型

== は型の範囲が開いているので、制約の中に列挙できない。そこで事前宣言の comparable があるが、その型集合はインターフェース自身を含まないので、any は入らない。記事によると、インターフェースの値どうしの比較は実行時に panic しうるので、comparable には次の型だけが入る。

comparable contains only types that the compiler guarantees will not panic with ==.

こうした型を「strictly comparable」と呼ぶ。

インターフェースの実装と制約の充足を分ける

Go 1.20 は変数への代入に使う「インターフェースの実装」と、型引数を渡すときの「制約の充足」を分けた。前者は変わらない。後者には例外ができ、interface{ comparable; E } の形の制約は、E を実装する比較可能な型 T で満たされる。

a type that supports == also satisfies comparable (even though it may not implement it).

ただし、型パラメータにはこの例外がない。any で制約された型パラメータは、今も comparable を満たさない。

影響

この変更は後方互換だが、静的な型安全性の一部を失った。

We have given up static type safety for a run-time check.

コンパイル時に strictly comparable であることを確かめたいときは、型を型引数ではなく制約として渡せば例外がかからない。Go 1.18 では一時期この挙動に近い実装があり、その後仕様に合わせて変わったので、作者は「一周して戻ってきた」と締めくくっている。

キーワード

• Go
• ジェネリクス
• 型パラメータ
• 型集合
• comparable
• strictly comparable