Go 泛型

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Generic 记录 Go 泛型基本语法。

示例

type signed interface {
	~int | ~int8 | ~int16 | ~int32 | ~int64	// Type Approximation
}

func isEqual[T comparable](a, b T) bool {
	return a == b
}

type gTest[T signed, S ~string] struct {
	A, B T
	Strs S
}

func testGeneric() {
	v1 := gTest[int32, string]{A: 1, B: 2, Strs: "3"}
	v2 := gTest[int32, string]{A: 1, B: 1, Strs: "2"}
	fmt.Println(isEqual[int32](v1.A, v1.B)) // actually, no need for type declaration
	fmt.Println(isEqual(v2.A, v2.B)) // auto detect type
}

语法

  • 类似 C++ 的<>，Go 中以[]作为泛型类型声明符号
  • 函数声明方式func XXX[T any](param T) (T, error) {...}
    • T 是类型参数
    • any 这个位置是约束集，可以用多种方式约束
    • 可以声明多种类型，以,隔开
  • 约束集可选方式：
    • xxxxer 某种 interface
    • int32 某种类型
    • ~int32 底层以int32实现的各种类型
    • int32 | int64 | float32 用|间隔各种可能类型
    • any 新增的关键字，”任意类型”，其本质是interface{}的一个别名
      • 应该在所有地方尽可能用 any 替代 interface{}，更易理解
    • comparable 新增的关键字，”可比较”，要求该类型需满足==和!=
    • 另外，Go 定义了一个常用的约束包: https://pkg.go.dev/golang.org/x/exp/constraints
  • 结构体声明方式与函数类似type XXX[T any] struct{...}
  • interface 语法也进行了扩展，可以增加类型逼近(Type Approximation)声明
  • 通常调用泛型函数/结构体之前要用[]声明实际类型，但有些情况下可以类似 C++ 的 auto，自动根据上下文推断类型，从而可以省略类型声明

限制

  • 泛型的目的

    • 利用静态语言的特点安全的传递参数，做编译时检查
    • 对类型进行抽象，弥补 interface 对抽象的不足

  • 缺陷

    • Go 的泛型底层是用 interface 实现的，所以性能相对 C++ 会较差
    • 如果为了实现静态编译的性能，可以用第三方代码生成工具的泛型实现方式
    • 某些情况下泛型和接口是通用的，这种情况下应优先使用接口，因为接口设计更成熟、简单，泛型在抽象和性能都没有改进

其他

返回零值

下面编译会报错 “cannot use nil as T value in return statement”

func test[T any]() (T, error) {
  return nil, nil
}

可以用两种办法解决：

func test[T any]() (T, error) {
  var v T // 用零值局部变量返回
  return v, nil
}

// 利用具名返回值更优雅
func test[T any]() (t T, err error) {
  return
}

自带的泛型函数

  • min/max
    • 从 1.21 版引入的泛型函数，可以方便计算