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Go語言之父介紹泛型

▲ 左:Go 語言設(shè)計(jì)者之一 Robert Griesemer;右:Go 泛型主要設(shè)計(jì)者 Ian Lance Taylor

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不久前正式發(fā)布的 Go 1.18 添加了對泛型的支持,據(jù)稱泛型是 Go 開源以來所做的最大改變。泛型是一種編程范式,這種范式獨(dú)立于所使用的特定類型,泛型允許在函數(shù)和類型的實(shí)現(xiàn)中使用某個(gè)類型集合中的任何一種類型。

泛型為 Go 添加了三個(gè)新的重要內(nèi)容:

  • 面向函數(shù)和類型的“類型形參” (type parameters)
  • 將接口類型定義為類型集合,包括沒有方法的接口類型
  • 類型推斷:在大多數(shù)情況下,在調(diào)用泛型函數(shù)時(shí)可省略“類型實(shí)參” (type arguments)

Type Parameters

現(xiàn)在函數(shù)和類型都具有類型形參” (type parameters),類型形參列表看起來就是一個(gè)普通的參數(shù)列表,除了它使用的是方括號而不是小括號。

先從浮點(diǎn)值的基本非泛型 Min 函數(shù)開始:

func Min(x, y float64) float64 {
if x < y {
return x
}
return y
}

通過添加類型形參列表來使這個(gè)函數(shù)泛型化——使其適用于不同的類型。在此示例中,添加了一個(gè)帶有單個(gè)類型形參T的類型參數(shù)列表,并替換了float64。

import "golang.org/x/exp/constraints"
func GMin[T constraints.Ordered](x, y T) T {
if x < y {
return x
}
return y
}

然后就可以使用類型實(shí)參調(diào)用此函數(shù):

x := GMin[int](2, 3)

向GMin提供類型參數(shù),在這種情況下int稱為實(shí)例化。實(shí)例化分兩步進(jìn)行。首先,編譯器在泛型函數(shù)或泛型類型中用所有類型形參替換它們各自的類型實(shí)參。然后,編譯器驗(yàn)證每個(gè)類型形參是否滿足各自的約束。如果第二步失敗,實(shí)例化就會失敗并且程序無效。

成功實(shí)例化后,即可產(chǎn)生非泛型函數(shù),它可以像任何其他函數(shù)一樣被調(diào)用。比如:

fmin := GMin[float64]
m := fmin(2.71, 3.14)

GMin[float64]的實(shí)例化產(chǎn)生了一個(gè)與Min函數(shù)等效的函數(shù),可以在函數(shù)調(diào)用中使用它。類型形參也可以與類型一起使用。

type Tree[T interface{}] struct {
left, right *Tree[T]
value T
}

func (t *Tree[T]) Lookup(x T) *Tree[T] { ... }

var stringTree Tree[string]

在上面的例子中,泛型類型Tree存儲了類型形參T的值。泛型類型也可以有方法,比如本例中的Lookup。為了使用泛型類型,它必須被實(shí)例化;Tree[string]是使用類型實(shí)參string來實(shí)例化Tree的示例。

類型推斷

此項(xiàng)功能是最復(fù)雜的變更,主要包括:

  • 函數(shù)參數(shù)類型推斷 (Function argument type inference)
  • 約束類型推斷 (Constraint type inference)

雖然類型推斷的工作原理細(xì)節(jié)很復(fù)雜,但使用它并不復(fù)雜:類型推斷要么成功,要么失敗。如果它成功,類型實(shí)參可以被省略,調(diào)用泛型函數(shù)看起來與調(diào)用普通函數(shù)沒有什么不同。如果類型推斷失敗,編譯器將給出錯(cuò)誤消息,在這種情況下,只需提供必要的類型實(shí)參。

泛型是 Go 1.18 的重要新語言特性,Robert Griesemer 和 Ian Lance Taylor 表示,這個(gè)功能實(shí)現(xiàn)得很好并且質(zhì)量很高。雖然他們鼓勵(lì)在有必要的場景中使用泛型,但在生產(chǎn)環(huán)境中部署泛型代碼時(shí),請務(wù)必謹(jǐn)慎。

本文轉(zhuǎn)自O(shè)SCHINA

本文標(biāo)題:Go 語言之父介紹泛型

本文地址:https://www.oschina.net/news/188448/intro-go-generics

資訊來源:https://go.dev/blog/intro-generics


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