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go語言中泛型是什麼

青灯夜游
青灯夜游原創
2022-12-09 17:57:057288瀏覽

在go語言中,泛型就是寫模板適應所有類型,只有在具體使用時才定義具體變數類型;透過引入類型形參和類型實參的概念,讓一個函數能夠處理多種不同類型資料的能力,這種程式設計方式稱為泛型程式設計。

go語言中泛型是什麼

本教學操作環境:windows7系統、GO 1.18版本、Dell G3電腦。

Go 1.18 版本新增了一個功能:支援泛型程式設計。

如果是其他語言轉換 Go 語言的開發者,那麼能夠理解什麼是泛型,以及如何使用?

但只是 Go 語言的初學者,並沒有接觸過泛型程式設計的人來說,這個功能可能一頭霧水。

本文希望能讓為接觸泛型程式設計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 程式設計的通用準則:透過寫程式碼,而不是定義型別來寫Go 程式

什麼是泛型?


泛型就是寫範本適應所有類型,只有在具體使用時才定義具體變數類型

##函數的形參和實參

函數定義時的參數是形參(parameter),在實際使用函數傳入的參數為實參(argument)

假設有一個加法函數,這個函數有兩個參數都是

int 類型,傳回值也是int;定義如下:

func Test(a,b int) int {
    return a + b
}

如果傳入的兩個實參都是

int 類型,那麼函數自然就能夠正常執行。但這個函數只能用來做 int 類型的加法運算,假設還需要進行 float64 類型的加法運算,我們就需要再寫一個函數。 【相關推薦:Go影片教學程式設計教學

兩三個型別加法計算寫出來也不麻煩,複製貼上而已。但是如果所有可計算類型都要進行加法運行,那麼程式碼就會不夠精簡,閱讀起來很不友善。

這時,我們就會思考,如果一個函數能夠接收所有的計算類型,這樣就兩三行程式碼寫完一個計算函數了。只需要在定義函數形參時,不指定具體類型,只是定義一個類型組合或佔位符,就能夠實現這個功能。

這個型別組合或占位符就是型別參數,在定義時使用型別形參 (type parameter),實際呼叫時使用型別實參 (type argument)。

一開始的計算函數轉為類型形參函數如下:

// 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)

透過引入

類型形參類型實參的概念,讓一個函數能夠處理多種不同類型資料的能力,這種程式設計方式被稱為泛型程式設計

為什麼是泛型?

前面的加法範例,除了使用泛型,還可以透過Go 的介面反射實現動態資料型別處理。泛型能實現的功能透過介面反射也基本上能夠實現,但是如果你使用過反射,那麼就會明白反射機制有很多問題:

    使用麻煩,需要有很強的邏輯思維
  • 失去編譯時類型檢查,容易出現bug
  • 效能不好
#但也不能說所有場景都使用泛型,泛型並不是萬金油,泛型有對應的適用場景,可以閱讀一下Go 泛型設計者Ian Lance Taylor 在官方博客網站上發表了一篇文章

when to use generics

一句話總結泛型使用場景:當你分別為不同類型寫邏輯完全相同的程式碼時,那麼使用泛型是最合適的選擇

##Go 泛類型的範例


泛型函數

// 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"
// @return		c		T 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)

泛型類型
// 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

宣告型別限制(type constraint)在Go 的型別限制是透過介面實作

// 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
}

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