AnyはAnyではないが、AnyはAnyである
Any
Go言語におけるany型は、あらゆる型を保持できる魔法のようなインターフェース、interface{}のエイリアスです。すなわち、どのような型であってもany型変数に割り当てることができます。
1var a any
2a = 42 // int
3a = "hello" // string
4a = true // bool
5a = 3.14 // float64
このように、any型は多様な型の値を保持できるため、柔軟なコードを作成することが可能です。しかし、any型を使用する際にはいくつかの注意点があります。
Type Assertion
any型変数から実際の値を使用するには、型アサーション（type assertion）を使用する必要があります。型アサーションは、any型変数が特定の型であることをコンパイラに伝える役割を果たします。
1var a any = "hello"
2str, ok := a.(string)
3if ok {
4 fmt.Println("String value:", str)
5} else {
6 fmt.Println("Not a string")
7}
上記の例では、a.(string)はaがstring型であるとアサートしています。もしaがstring型でなければ、okはfalseとなり、プログラムがパニックに陥るのを防ぐことができます。
Type Switch
タイプスイッチ（type switch）は、any型変数の実際の型に応じて異なる動作を実行できるようにします。これは、複数の型を処理する必要がある場合に役立ちます。
1var a any = 42
2switch v := a.(type) {
3case int:
4 fmt.Println("Integer:", v)
5case string:
6 fmt.Println("String:", v)
7case bool:
8 fmt.Println("Boolean:", v)
9default:
10 fmt.Println("Unknown type")
11}
上記の例では、a.(type)はaの実際の型を検査し、その型に合致するケースを実行します。
Reflection
Go言語のreflectパッケージを使用すると、any型変数の型と値を実行時に動的に検査および操作できます。これは、複雑なデータ構造を扱う場合に有用です。
1import (
2 "fmt"
3 "reflect"
4)
5
6var a any = 3.14
7v := reflect.ValueOf(a)
8fmt.Println("Type:", v.Type())
9fmt.Println("Value:", v.Float())
上記の例では、reflectパッケージを使用してaの型と値を実行時に確認できます。
EFace
Go言語におけるインターフェースは、EFace（Empty Interface）とIFace（Interface with Methods）という2つの主要な形式に分類されます。このうち、EFaceはこれまで扱ってきたany型と同一の概念です。
構造
EFaceはGo言語のランタイム内のみに存在する特殊な構造体であるため、ここでは模倣（mimic）を作成して扱います。
1type runtimeTypeMimic struct {
2 Size_ uintptr
3 PtrBytes uintptr // number of (prefix) bytes in the type that can contain pointers
4 Hash uint32 // hash of type; avoids computation in hash tables
5 TFlag uint8 // extra type information flags
6 Align_ uint8 // alignment of variable with this type
7 FieldAlign_ uint8 // alignment of struct field with this type
8 Kind_ uint8 // enumeration for C
9 Equal func(unsafe.Pointer, unsafe.Pointer) bool
10 GCData *byte
11 Str int32 // string form
12 PtrToThis int32 // type for pointer to this type, may be zero
13}
14
15type eFaceMimic struct {
16 Type *runtimeTypeMimic
17 Data unsafe.Pointer
18}
EFaceは2つのフィールドを持っています。
Type: 値の実際の型に関するメタデータを格納するポインタです。Data: 実際の値を格納するポインタです。
そして、EFaceは内部的にruntimeType構造体を通じて型情報を管理します。この構造体は、型のサイズ、アライメント、ハッシュ値など、多様なメタデータを含んでいます。
この中で注目すべき部分は、Kind_、Hash、Equalフィールドです。Kind_は型の種類を示し、HashとEqualはハッシュテーブルで型を比較し、ハッシュ値を計算するために使用されます。
ラッピング
次に、このEFaceをラッピングして、より簡単に黒魔術を使えるようにしてみましょう。
1type TypeInfo struct {
2 Hash uint32
3 TFlag uint8
4 Kind uint8
5 Equal func(unsafe.Pointer, unsafe.Pointer) bool
6 This unsafe.Pointer
7}
8
9func GetTypeInfo(v any) TypeInfo {
10 eface := *(*eFaceMimic)(unsafe.Pointer(&v))
11 return TypeInfo{
12 Hash: eface.Type.Hash,
13 TFlag: eface.Type.TFlag,
14 Kind: eface.Type.Kind_,
15 Equal: eface.Type.Equal,
16 This: eface.Data,
17 }
18}
上記の関数は、any型変数を受け取り、内部のEFace構造体を抽出し、その中から型情報を取り出してTypeInfo構造体として返します。これで、このTypeInfoを使用して、型のハッシュ値、種類、比較関数などに簡単にアクセスできるようになります。
活用
活用は非常に簡単です。単にGetTypeInfo関数にany型変数を渡すだけです。
1func main() {
2 i := 42
3 eface := GetTypeInfo(i)
4 fmt.Printf("%+v\n", eface)
5
6 f := 3.14
7 eface2 := GetTypeInfo(f)
8 fmt.Printf("%+v\n", eface2)
9
10 // Compare the two values using the Equal function from the type info
11 log.Println(eface.Equal(eface.This, eface.This))
12 log.Println(eface2.Equal(eface2.This, eface2.This))
13 log.Println(eface2.Equal(eface.This, eface2.This))
14 log.Println(eface.Equal(eface2.This, eface2.This))
15}
上記の例では、整数値と浮動小数点値をGetTypeInfo関数に渡し、それぞれの型情報を出力し、Equal関数を使用して値を比較しています。これにより、より迅速に型情報を取得し、型を比較することができます。
また、この方法は構造体、ポインタ、インターフェースなどにも同様に使用でき、しばしば発生する型付きnil（typed nil）の問題も解決できます。Hashは型があれば割り当てられますが、Thisはnilであれば0となるためです。
結論
EFaceは現在、Go言語でany型を扱う上で重要な役割を果たしています。これにより、多様な型の値を柔軟かつ迅速に処理でき、型情報を詳細に取得し活用することができます。ただし、これはランタイム内に隠された機能であり、言語仕様の変更の影響を受ける可能性があるため注意が必要です。