Golang|Go 1.18 泛型详解: 从零读懂泛型


目录

  • Go 1.18 泛型详解: 从零读懂泛型
    • 什么是泛型?
      • 函数的形参和实参
      • 为什么是泛型?
    • Go 泛型的示例
      • 泛型函数
      • 泛型类型
      • 声明类型限制 (type constraint)
    • 参考

Go 1.18 泛型详解: 从零读懂泛型 Go 1.18 版本新增了一个功能:支持泛型编程。
如果是其他语言转 Go 语言的开发者,那么能够理解什么是泛型,以及如何使用?
但只是 Go 语言的初学者,并没有接触过泛型编程的人来说,这个功能可能一头雾水。
【Golang|Go 1.18 泛型详解: 从零读懂泛型】本文希望能让为接触泛型编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 编程的通用准则:通过编写代码,而不是定义类型来写 Go 程序
什么是泛型? 泛型就是编写模板适应所有类型,只有在具体使用时才定义具体变量类型
函数的形参和实参
函数定义时的参数是形参 (parameter),在实际使用函数传入的参数为实参 (argument)
假设有一个加法函数,这个函数有两个参数都是 int 类型,返回值也是 int;定义如下:
func Test(a,b int) int { return a + b }

如果传入的两个实参都是 int 类型,那么函数自然能够正常执行。但是这个函数只能用来做 int 类型的加法运算,假设还需要进行 float64 类型的加法运算,我们就需要再写一个函数
两三个类型加法计算写出来也不麻烦,复制粘贴而已。但是如果所有可计算类型都要进行加法运行,那么代码就会不够精简,阅读起来很不友好
这时,我们就会思考,如果一个函数能够接收所有的计算类型,这样就两三行代码写完一个计算函数了。只需要在定义函数形参时,不指定具体类型,只是定义一个类型组合或者一个占位符,就能够实现这个功能
这个类型组合或占位符就是类型参数,在定义时使用类型形参 (type parameter),实际调用时使用类型实参 (type argument)
一开始的计算函数转为类型形参函数如下:
// T 是一个类型形参,在定义函数时类型是不确定的,这里的 any 是 go 泛型定义好的一组类型组合 func Test[T any](a,b T) T { return a + b } // 调用时传入类型实参,伪代码Test[int](1,2) Test(1,2)

通过引入类型形参和类型实参的概念,让一个函数能够处理多种不同类型数据的能力,这种编程方式被称为泛型编程
为什么是泛型?
前面的加法示例,除了使用泛型,还可以通过 Go 的接口+反射实现动态数据类型处理。泛型能实现的功能通过接口+反射也基本能够实现,但是如果你使用过反射,那么就会明白反射机制有很多问题:
  • 使用麻烦,需要有很强的逻辑思维
  • 失去编译时类型检查,容易出现 bug
  • 性能不好
但也并不能说所有场景都使用泛型,泛型并不是万金油,泛型有对应的适用场景,可以阅读一下 Go 泛型设计者 Ian Lance Taylor 在官方博客网站上发表了一篇文章 when to use generics
一句话总结泛型使用场景:当你分别为不同类型写逻辑完全相同的代码时,那么使用泛型是最合适的选择
Go 泛型的示例 泛型函数
// Add sums the values of T. It supports string, int, int64 and float64 // // @Description A simple additive generic function // @Description 一个简单的加法泛型函数 // @parameter a, b T string | int | int64 | float64 "generics parameter" // @returncT 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)

泛型类型
// MyChan Custom generics chan type // 一个泛型通道,可用类型实参 int 或 string 实例化 type MyChan[T int | string] chan T

声明类型限制 (type constraint)
在 Go 的类型限制是通过接口实现
// 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 自定义泛型,即类型限制 // @Desciption ~ 是 Go 1.18 新增的符号,~ 表示底层类型是T的所有类型。~ 的英文读作 tilde // // @Example With the addition of ~, MyInt can be used, otherwise there will be type mismatch // @Example 加上 ~,那么 MyInt 自定义的类型能够被使用,否则会类型不匹配 type CustomizationGenerics interface { ~int | ~int64 }

参考 [1] When To Use Generics
[2] Tutorial: Getting started with generics
[3] Go 1.18 泛型全面讲解:一篇讲清泛型的全部

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