複数のデータ型を処理できるように Go 言語のジェネリックスを最適化する

Go ジェネリックでは、型パラメーターを使用して複数のデータ型の処理を最適化し、型パラメーター化を実装できます。たとえば、関数 Find[T any] は、任意の型の要素のスライスを処理できます。カスタム ソート関数 Sort[T any] を使用すると、特定の型に対して複数のソート関数を作成することなく、値に基づいて任意の型の要素を並べ替えることができます。この関数は、型パラメータ T と要素間の順序を決定するless 関数をパラメータとして受け取ります。

複数のデータ型を処理できるように Go 言語のジェネリックスを最適化する

はじめに

Go 1.18 ではジェネリックスが導入され、型システムで型パラメーターを使用できるようになり、再利用可能で柔軟なコードの定義が可能になります。複数のデータ型を扱うことはプログラミングにおける一般的なシナリオであることが多く、Go ジェネリックはそのような操作を最適化する機会を提供します。

型パラメータ化

Go ジェネリックを使用すると、型パラメータを使用して関数または型を定義できます。これらのパラメータは、関数パラメータまたは戻り値の型として使用できます。たとえば、次の関数には型パラメータ T があり、任意の型の要素のスライスを処理できることを示します。

func Find[T any](slice []T, target T) int {
    for i, v := range slice {
        if v == target {
            return i
        }
    }
    return -1
}

練習: カスタム ソート

Go ジェネリックを使用してカスタム並べ替えアルゴリズムを最適化する方法を説明する実際のケースを見てみましょう。 int、float64、string などのさまざまな型の要素を含むスライスがあり、これらの要素の値に基づいて並べ替えたいとします。

従来の Go コードでは、それぞれが特定の型に最適化された複数の並べ替え関数を作成する必要がありました。 Go ジェネリックを使用すると、あらゆる型の要素を処理できる一般的な並べ替え関数を作成できます。

func Sort[T any](slice []T, less func(i, j T) bool) {
    for i := 1; i < len(slice); i++ {
        for j := 0; j < i; j++ {
            if less(slice[i], slice[j]) {
                slice[i], slice[j] = slice[j], slice[i]
            }
        }
    }
}

func main() {
    intSlice := []int{1, 5, 2, 7, 8, 3}
    floatSlice := []float64{3.14, 1.6, 2.7, 4.5, 0.9}
    stringSlice := []string{"a", "c", "b", "d", "e"}

    Sort(intSlice, func(i, j int) bool { return i < j })
    fmt.Println(intSlice)
    Sort(floatSlice, func(i, j float64) bool { return i < j })
    fmt.Println(floatSlice)
    Sort(stringSlice, func(i, j string) bool { return i < j })
    fmt.Println(stringSlice)
}

この場合、Sort() 関数は型パラメーターを取りますT に加えて、要素間の順序を決定する less 関数も引数として受け入れます。この関数は任意のタイプに合わせてカスタマイズできるため、多用途かつ再利用可能な方法で並べ替えることができます。

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