Wie fülle ich einen Abschnitt von Schnittstellen mit konkreten Typen in Golang Generics?

Golang-Generika: Schnittstelle und konkreten Typ gleichzeitig verwenden

In Go 1.18 haben Generika neue Möglichkeiten für die Typverarbeitung eingeführt. Bestimmte Szenarien können jedoch zu Herausforderungen führen, wenn Schnittstellen und konkrete Typen zusammen verwendet werden.

Ein solches Szenario tritt auf, wenn versucht wird, eine Funktion wie diese zu erstellen:

<code class="go">func Fill[X any](slice []*X){
   for i := range slice {
      slice[i] = new(X)
   }
}</code>

Diese Funktion soll a füllen Ausschnitt von Schnittstellen mit konkreten Typen. Mit dieser Funktion kann beispielsweise ein Array von *int mit new(int) gefüllt werden.

Das Problem tritt auf, wenn versucht wird, einen Abschnitt von Schnittstellen mit einem konkreten Typ zu füllen, der die Schnittstelle implementiert. Betrachten Sie diesen Code:

<code class="go">func Fill[X, Y any](slice []X){
   for i := range slice {
      slice[i] = new(Y) // not work!
   }
}

xs := make([]sync.Locker, 10) // fill with nils
Fill[sync.Locker,sync.Mutex](xs) // ouch</code>

In diesem Fall funktioniert die Funktion nicht, da die Beschränkung von X und Y auf irgendein die Beziehung zwischen der Schnittstelle und dem implementierenden Typ unterbricht. Der Compiler erkennt nur, dass X und Y zur Kompilierungszeit unterschiedliche Typen sind.

Eine mögliche Lösung

Es gibt eine Problemumgehung, um den Code mithilfe einer expliziten Behauptung kompilieren zu lassen:

<code class="go">func Fill[X, Y any](slice []X) {
    for i := range slice {
        slice[i] = any(*new(Y)).(X)
    }
}</code>

Diese Lösung hat jedoch einen erheblichen Nachteil: Sie gerät in Panik, wenn Y X nicht implementiert, wie bei sync.Locker und sync.Mutex. Darüber hinaus führt die Verwendung eines Zeigertyps für Y zu Nullwerten, da der Basistyp und die Nullwertinformationen verloren gehen.

Eine bessere Alternative

Eine robustere Lösung besteht darin, stattdessen eine Konstruktorfunktion zu verwenden der zweite Typparameter:

<code class="go">func main() {
    xs := make([]sync.Locker, 10)
    Fill(xs, func() sync.Locker { return &sync.Mutex{} })
}

func Fill[X any](slice []X, f func() X) {
    for i := range slice {
        slice[i] = f()
    }
}</code>

Bei diesem Ansatz benötigt die Funktion ein Slice vom Typ X und eine Konstruktorfunktion. Die Konstruktorfunktion erstellt eine Instanz vom Typ X und füllt das Slice mit konkreten Instanzen.

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