Go 泛型函数中的 ~ 符号 的意义 -- 用于指定类型的底层类型

本文通过 slices.Clone 泛型函数介绍了 Go 是如何使用类型推断完成参数类型的解构。简单来说，如果第一个类型参数是一个复合类型，则可以通过第二、第三或更多的类型参数约束复杂类型中的类型参数，而类型推断则可以通过第一个参数推断出后续类型参数的实际类型。另外本文还说明为消除歧义而引入 ~ 符号，即用于指定类型的底层类型。

slices.Clone()函数原型

func Clone[S ~[]E, E any](s S) S {
    return append(s[:0:0], s...)
}

上面的 S \~\[E, E any] 表示 S 可以是任意底层类型是 slice 的任意类型。

如果上面的类型约束中没有 ~ 符号，如 S \[E, E any] 表示类型参数 S 可以是一个 slice 类型，但不能是一个 slice 的命名类型。

如果 Go 语法中不使用 ~，那么 S \[E] 将会精确匹配到任意以 \[\]E 作为底层类型的类型，这样我们就不得不定义 S MySlice 作为约束。

Go 语法禁止 S MySlice，或者说 S MySlice 只能匹配到 MySlice，但是对语言预定义的类型会造成困惑。作为预定义类型的 int，其底层类型依然是 int。我们希望 Go 语言能够能开发者提供精确匹配和定义约束底层类型为 int 的方式，如在程序中使用 T \~int。如果我们不使用 ~，T int 不能很好表明要使用底层类型为 int 语义。如果这么做了，那么 T MySlice 和 T int 的约束行为就会有歧义。

我们可能会认为 S MySlice 匹配任意底层类型为 MySlice 的底层类型的类型，但这样会很困惑。

所以我们觉得使用 ~ 表明其底层类型会更好一些。

解构类型参数

我们使用到的技术，即定义一个使用类型参数 E 的类型参数 S，是一种在泛型函数签名中解构类型的方式。通过解构类型，我们可以命名、约束类型的各个方面。

比如，maps.Clone 的签名如下：

func Clone[M ~map[K]V, K comparable, V any](m M) M

和 slices.Clone 一样，我们使用了类型参数 M 来约束参数 m，然后定义类型参数 K 和 V 用于解构类型。

在 maps.Clone 中，我们约束 K 必须是可比较型的，这与 map 的 key 的约束一致。也正因为这一特性，我们可以在开发过程中实现对复合类型的解构。

func WithStrings[S ~[]E, E interface { String() string }](s S) (S, []string)

上述示例中，我们要求 WithStrings 的参数类型必须是一个元素类型为带 String 方法的 slice。

因此，我们可以 Go 语言中在复合类型中使用类型推断来推断出其实际类型。

~ 使用示例 S \~\[E, E comparable] 约束 使用示例

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	var s1 = []int{1, 2, 7, 8, 1, 12, 16, 18, 20, 99}
	ret := Index(s1, 16)
	fmt.Printf("ret=%d\n", ret)
}

// Index returns the index of the first occurence of v in s,
// or -1 if not present.
func Index[S ~[]E, E comparable](s S, v E) int {
	for i := range s {
		if v == s[i] {
			return i
		}
	}
	return -1
}