Go ジェネリクスでインターフェース制約を満たしつつ zero valueで初期化する

例えば、proto.Message を型制約に持つgenericな関数を書こうとすると、次のような落とし穴がある：

func DecodeProtoMessage[T proto.Message](data []byte) (*T, error) {
    ...
    var m T
    if err := proto.Unmarshal(b, m); err != nil {
        ...
    }
    return &m, nil
}

このとき、T に *Pet のようなポインタ型を指定すると、var m T は nilのままとなり、proto.Unmarshal はpanicしてしまう。 Go のジェネリクスでは、ポインタ型に対するゼロ値の new(T) や var m T は nilなので、non-nil前提の処理ではこうなる。

解決策：値型 T とポインタ型 *T を分離して制約する

そこで、以下のように値型 T に対するポインタ型 *T に制約をかけることで、安全な初期化ができる：

type ProtoMessagePtr[T any] interface {
    *T
    proto.Message
}

func DecodeProtoMessage3[T any, P ProtoMessagePtr[T]](data []byte) (*T, error) {
    ...
    var m T
    var p P = &m
    if err := proto.Unmarshal(b, p); err != nil {
        ...
    }
    return &m, nil
}

T が any にもかかわらず、 P の型制約によって*Tが proto.Message を満たすことを関数定義が要求していることがポイント。 この方法は、proto.Message に限らず、任意のinterfaceに応用できる。

使用例:

    dst, err := DecodeProtoMessage[petstorev1.Pet](encodedData)

このように P は第1型パラメータによって自明なので、関数を利用する際には ProtoMessagePtr を指定する必要もない。 reflectionやfactoryなどを使わずに、型安全にzero valueを生成できていい感じ。