Go泛型：如何声明与另一类型参数兼容的类型参数

我希望在Go泛型约束中声明类型参数之间的类型兼容性：指定类型T与另一类型U兼容，例如T是实现了接口U的结构体指针。以下以Prepend函数作为具体示例：
注意：请勿提供实现“数组前置”的替代方法，我仅将其作为问题的具体应用示例，聚焦示例会偏离讨论主题。

原始可运行的同类型前置函数 #

原始函数要求数组和待添加元素为同一类型，可正常运行：

func Prepend[T any](array []T, values ...T) []T {
  if len(values) < 1 { return array }

  result := make([]T, len(values) + len(array))

  copy(result, values)
  copy(result[len(values):], array)

  return result
}

使用示例：

type Foo struct{ x int }
func (self *Foo) String() string { return fmt.Sprintf("foo#%d", self.x) }

func grow(array []*Foo) []*Foo {
  return Prepend(array, &Foo{x: len(array)})
}

不同类型时的编译错误 #

当数组元素为接口类型，待添加元素为实现该接口的结构体指针时，代码编译失败：

type Base interface { fmt.Stringer }
type Foo struct{ x int }
func (self *Foo) String() string { return fmt.Sprintf("foo#%d", self.x) }

func grow(array []Base) []Base {
  return Prepend(array, &Foo{x: len(array)})
}

报错信息：

type *Foo of &Foo{…} does not match inferred type Base for T

尝试的错误解决方案 #

独立类型参数的写法 #

尝试将数组和元素设为独立类型参数，但因切片类型不兼容导致编译错误：

func Prepend[A any, T any](array []A, values ...T) []A {
  if len(values) < 1 { return array }

  result := make([]A, len(values) + len(array))

  copy(result, values)
  copy(result[len(values):], array)

  return result
}

报错信息：

invalid argument: arguments to copy result (variable of type []A) and values (variable of type []T) have different element types A and T

使用~A约束的写法 #

尝试用~A约束T与A兼容，但Go不允许将类型参数用作约束类型：

func Prepend[A any, T ~A](array []A, values ...T) []A {
  // ...
}

报错信息：

type in term ~A cannot be a type parameter

正确的解决方案 #

要实现T与A的兼容性（T可赋值给A），可以通过将T的约束指定为A来声明，同时由于Go不支持切片协变，需要手动将T类型的元素转换为A类型：

func Prepend[A any, T A](array []A, values ...T) []A {
  if len(values) == 0 {
    return array
  }
  result := make([]A, len(values)+len(array))
  // 逐个转换T类型元素为A类型
  for i, v := range values {
    result[i] = v
  }
  copy(result[len(values):], array)
  return result
}

约束说明 #

• 当A是接口类型时，T A表示T必须实现A接口，此时T类型的值可以直接赋值给A类型变量
• 当A是具体类型时，T A表示T必须是A类型（或其底层类型为A的自定义类型，此时可改用T ~A，但A必须是具体类型，不能是类型参数）

这样修改后，之前的grow函数即可正常编译运行。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者bst