在golang中,泛型是程序設(shè)計(jì)語言的一種風(fēng)格或范式,是指編寫模板適應(yīng)所有類型,只有在具體使用時才定義具體變量類型。泛型允許程序員在強(qiáng)類型程序設(shè)計(jì)語言中編寫代碼時使用一些以后才指定的類型,在實(shí)例化時作為參數(shù)指明這些類型。
本教程操作環(huán)境:windows7系統(tǒng)、GO 1.18版本、Dell G3電腦。
Go 1.18 版本新增了一個功能:支持泛型編程。
如果是其他語言轉(zhuǎn) Go 語言的開發(fā)者,那么能夠理解什么是泛型,以及如何使用?
但只是 Go 語言的初學(xué)者,并沒有接觸過泛型編程的人來說,這個功能可能一頭霧水。
本文希望能讓為接觸泛型編程的人也能很好的理解和使用 Go 的泛型
A general guideline for programming Go: write Go programs by writing code, not by defining types
Go 編程的通用準(zhǔn)則:通過編寫代碼,而不是定義類型來寫 Go 程序
什么是泛型?
泛型就是編寫模板適應(yīng)所有類型,只有在具體使用時才定義具體變量類型
泛型是程序設(shè)計(jì)語言的一種風(fēng)格或范式。泛型允許程序員在強(qiáng)類型程序設(shè)計(jì)語言中編寫代碼時使用一些以后才指定的類型,在實(shí)例化時作為參數(shù)指明這些類型。
函數(shù)的形參和實(shí)參
函數(shù)定義時的參數(shù)是形參 (parameter),在實(shí)際使用函數(shù)傳入的參數(shù)為實(shí)參 (argument)
假設(shè)有一個加法函數(shù),這個函數(shù)有兩個參數(shù)都是 int
類型,返回值也是 int
;定義如下:
func Test(a,b int) int { return a + b }
如果傳入的兩個實(shí)參都是 int
類型,那么函數(shù)自然能夠正常執(zhí)行。但是這個函數(shù)只能用來做 int
類型的加法運(yùn)算,假設(shè)還需要進(jìn)行 float64
類型的加法運(yùn)算,我們就需要再寫一個函數(shù)
兩三個類型加法計(jì)算寫出來也不麻煩,復(fù)制粘貼而已。但是如果所有可計(jì)算類型都要進(jìn)行加法運(yùn)行,那么代碼就會不夠精簡,閱讀起來很不友好
這時,我們就會思考,如果一個函數(shù)能夠接收所有的計(jì)算類型,這樣就兩三行代碼寫完一個計(jì)算函數(shù)了。只需要在定義函數(shù)形參時,不指定具體類型,只是定義一個類型組合或者一個占位符,就能夠?qū)崿F(xiàn)這個功能
這個類型組合或占位符就是類型參數(shù),在定義時使用類型形參 (type parameter),實(shí)際調(diào)用時使用類型實(shí)參 (type argument)
一開始的計(jì)算函數(shù)轉(zhuǎn)為類型形參函數(shù)如下:
// T 是一個類型形參,在定義函數(shù)時類型是不確定的,這里的 any 是 go 泛型定義好的一組類型組合 func Test[T any](a,b T) T { return a + b } // 調(diào)用時傳入類型實(shí)參,偽代碼Test[int](1,2) Test(1,2)
通過引入類型形參和類型實(shí)參的概念,讓一個函數(shù)能夠處理多種不同類型數(shù)據(jù)的能力,這種編程方式被稱為泛型編程
為什么是泛型?
前面的加法示例,除了使用泛型,還可以通過 Go 的接口+反射實(shí)現(xiàn)動態(tài)數(shù)據(jù)類型處理。泛型能實(shí)現(xiàn)的功能通過接口+反射也基本能夠?qū)崿F(xiàn),但是如果你使用過反射,那么就會明白反射機(jī)制有很多問題:
- 使用麻煩,需要有很強(qiáng)的邏輯思維
- 失去編譯時類型檢查,容易出現(xiàn) bug
- 性能不好
但也并不能說所有場景都使用泛型,泛型并不是萬金油,泛型有對應(yīng)的適用場景,可以閱讀一下 Go 泛型設(shè)計(jì)者 Ian Lance Taylor 在官方博客網(wǎng)站上發(fā)表了一篇文章 when to use generics
一句話總結(jié)泛型使用場景:當(dāng)你分別為不同類型寫邏輯完全相同的代碼時,那么使用泛型是最合適的選擇
Go 泛型的示例
泛型函數(shù)
// Add sums the values of T. It supports string, int, int64 and float64 // // @Description A simple additive generic function // @Description 一個簡單的加法泛型函數(shù) // @parameter a, b T string | int | int64 | float64 "generics parameter" // @return c T string | int | int64 | float64 "generics return" func Add[T string | int | int64 | float64](a, b T) T { return a + b } // 使用 Add(1, 2) Add(1.0,2.0)
泛型類型
// MyChan Custom generics chan type // 一個泛型通道,可用類型實(shí)參 int 或 string 實(shí)例化 type MyChan[T int | string] chan T
聲明類型限制 (type constraint)
在 Go 的類型限制是通過接口實(shí)現(xiàn)
// CustomizationGenerics custom generics // // @Description custom generics, which are type restrictions // @Description ~is a new symbol added to Go 1.18, and the ~ indicates that the underlying type is all types of T. ~ is pronounced astilde in English // @Description 自定義泛型,即類型限制 // @Desciption ~ 是 Go 1.18 新增的符號,~ 表示底層類型是T的所有類型。~ 的英文讀作 tilde // // @Example With the addition of ~, MyInt can be used, otherwise there will be type mismatch // @Example 加上 ~,那么 MyInt 自定義的類型能夠被使用,否則會類型不匹配 type CustomizationGenerics interface { ~int | ~int64 }
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