抽象数据类型构造函数会被意外绕过吗？答案

【问题标题】：Abstract data type constructor can be accidentally bypassed?抽象数据类型构造函数会被意外绕过吗？
【发布时间】：2014-09-01 04:31:21
【问题描述】：

我正在尝试创建一个表示正数的抽象数据类型：

package m

type positiveNum int

func MakePositiveNum(i int) positiveNum {
    if i < 1 { panic("non positive number") }
    return positiveNum(i)
}

// some function that expects a positive number
func UsePositiveNum(s positiveNum) {}

以下是一些示例用法：

package main
import "m"
func main() {
    pn := m.MakePositiveNum(123)
    //i := 1; m.UsePositiveNum(i) // fails as expected because
                                  // int is passed instead of positiveNum
    //useInt(pn) // fails because trying to pass positiveNum instead of int
    //pn = m.positiveNum(0) // fails as expected because the type is private
    m.UsePositiveNum(pn)
}

func UseInt(int) {}

如果将m.UsePositiveNum(pn) 替换为m.UsePositiveNum(0)，它仍然可以编译，绕过正数类型检查。为什么？

【问题讨论】：

因为int .. 的值为零，因此positiveNum .. 为0。
如果人们通过文字创建你的类型是不安全的，那么就不要导出你的类型，只导出它满足的接口； compress/bzip2 通过返回 io.Reader 来执行类似的操作。否则，Go 风格对公开数据是开放的，不像 C++ 等；像http.Server 这样的标准库类型可以做到这一点。如您所见，试图在 Go 中遵循 C++ 规则并不顺利。 Go 实际上是一种 style 和 set of conventions，而不仅仅是一种语言，所以如果你想学习它，那就学习整个东西。
它没有被导出。第 3 行：type positiveNum int。小写表示不导出，对吧？
啊，注意，我误解了你的问题，它比我想象的更有趣（詹姆斯和彼得的回答实际上回应了你的问题，不像我的评论）。通常来说，将您的类型与不是通过您的函数的访问隔离开来的一种方法是遵循compress/bzip2 的示例并返回一个接口而不是您在内部表示类型的任何内容。 peterSO 的方式看起来也不错。

标签： go abstract-data-type

【解决方案1】：

这里发生的是0 是untyped constant。 this rule about assignability 涵盖了此类常量：

值x 可分配给T 类型的变量（“x 可分配给T”）在任何这些情况下：

...

x 是一个无类型常量，可以用 T 类型的值表示。

由于positiveNum的底层类型是int，可以表示0，所以转换不会出错。

@peterSO 的回答提供了一种避免这种隐式转换的方法，因为没有从整数常量到结构的隐式转换。请注意，它不能防止恶意用户创建像 positive.Positive{0} 这样的值，但这通常不是问题。

【讨论】：

【解决方案2】：

当然可以编译。没有什么可以阻止 positiveNum 类型的值为零或更小。您拥有的唯一运行时检查位于MakePositiveNum，当您执行以下操作时您永远不会调用它：

m.UsePositiveNum(0)

每个接收positiveNum 类型值的函数/方法都必须进行验证，如果你想确定的话，不仅仅是MakePositiveNum。否则，您必须假设开发人员将始终使用MakePositiveNum 来创造价值。

您可以使用image.Rectangle 在标准库中找到类似的内容。它的许多方法假设 Min.X

矩形的方法总是为格式正确的输入返回格式正确的输出。

【讨论】：

【解决方案3】：

您可能正在寻找这样的东西：

ADT：

package positive

type Positive struct{ i uint64 }

func New(i int) Positive {
    if i < 1 {
        panic("not a positive number")
    }
    return Positive{i: uint64(i)}
}

func Function(p Positive) Positive { return p }

func (p Positive) Method() Positive { return p }

func (p Positive) Integer() uint64 { return p.i }

用法：

package main

import "positive"

func main() {
    pn := positive.New(123)
    i := 1; positive.Function(i) // fails
    UseInt(pn) // fails
    pn = positive.Positive(0) // fails
    positive.Function(pn)
    positive.Function(0) // fails
}

func UseInt(int) {}

【讨论】：