Go 常量为什么只支持基本数据类型？

大家好，我是煎鱼。

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，或是所有类型？

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。