Go 官方博客近日發(fā)表了一篇介紹新特性“泛型”的文章，作者是兩位重量級(jí)人物 —— Robert Griesemer 和 Ian Lance Taylor，內(nèi)容基于他們?cè)?2021 年 GopherCon 大會(huì)上的演講。

▲ 左：Go 語(yǔ)言設(shè)計(jì)者之一 Robert Griesemer;右：Go 泛型主要設(shè)計(jì)者 Ian Lance Taylor

不久前正式發(fā)布的 Go 1.18 添加了對(duì)泛型的支持，據(jù)稱泛型是 Go 開(kāi)源以來(lái)所做的最大改變。泛型是一種編程范式，這種范式獨(dú)立于所使用的特定類(lèi)型，泛型允許在函數(shù)和類(lèi)型的實(shí)現(xiàn)中使用某個(gè)類(lèi)型集合中的任何一種類(lèi)型。

泛型為 Go 添加了三個(gè)新的重要內(nèi)容：

• 面向函數(shù)和類(lèi)型的“類(lèi)型形參” (type parameters)
• 將接口類(lèi)型定義為類(lèi)型集合，包括沒(méi)有方法的接口類(lèi)型
• 類(lèi)型推斷：在大多數(shù)情況下，在調(diào)用泛型函數(shù)時(shí)可省略“類(lèi)型實(shí)參” (type arguments)

Type Parameters

現(xiàn)在函數(shù)和類(lèi)型都具有類(lèi)型形參” (type parameters)，類(lèi)型形參列表看起來(lái)就是一個(gè)普通的參數(shù)列表，除了它使用的是方括號(hào)而不是小括號(hào)。

先從浮點(diǎn)值的基本非泛型 Min 函數(shù)開(kāi)始：

func Min(x, y float64) float64 {
    if x < y {
        return x
    }
    return y
}

通過(guò)添加類(lèi)型形參列表來(lái)使這個(gè)函數(shù)泛型化——使其適用于不同的類(lèi)型。在此示例中，添加了一個(gè)帶有單個(gè)類(lèi)型形參T的類(lèi)型參數(shù)列表，并替換了float64。

import "golang.org/x/exp/constraints"
func GMin[T constraints.Ordered](x, y T) T {
if x < y {
return x
}
return y
}

然后就可以使用類(lèi)型實(shí)參調(diào)用此函數(shù)：

x := GMin[int](2, 3)

向GMin提供類(lèi)型參數(shù)，在這種情況下int稱為實(shí)例化。實(shí)例化分兩步進(jìn)行。首先，編譯器在泛型函數(shù)或泛型類(lèi)型中用所有類(lèi)型形參替換它們各自的類(lèi)型實(shí)參。然后，編譯器驗(yàn)證每個(gè)類(lèi)型形參是否滿足各自的約束。如果第二步失敗，實(shí)例化就會(huì)失敗并且程序無(wú)效。

成功實(shí)例化后，即可產(chǎn)生非泛型函數(shù)，它可以像任何其他函數(shù)一樣被調(diào)用。比如：

fmin := GMin[float64]
m := fmin(2.71, 3.14)

GMin[float64]的實(shí)例化產(chǎn)生了一個(gè)與Min函數(shù)等效的函數(shù)，可以在函數(shù)調(diào)用中使用它。類(lèi)型形參也可以與類(lèi)型一起使用。

type Tree[T interface{}] struct {
    left, right *Tree[T]
    value       T
}

func (t *Tree[T]) Lookup(x T) *Tree[T] { ... }

var stringTree Tree[string]

在上面的例子中，泛型類(lèi)型Tree存儲(chǔ)了類(lèi)型形參T的值。泛型類(lèi)型也可以有方法，比如本例中的Lookup。為了使用泛型類(lèi)型，它必須被實(shí)例化;Tree[string]是使用類(lèi)型實(shí)參string來(lái)實(shí)例化Tree的示例。

類(lèi)型推斷

此項(xiàng)功能是最復(fù)雜的變更，主要包括：

• 函數(shù)參數(shù)類(lèi)型推斷 (Function argument type inference)
• 約束類(lèi)型推斷 (Constraint type inference)

雖然類(lèi)型推斷的工作原理細(xì)節(jié)很復(fù)雜，但使用它并不復(fù)雜：類(lèi)型推斷要么成功，要么失敗。如果它成功，類(lèi)型實(shí)參可以被省略，調(diào)用泛型函數(shù)看起來(lái)與調(diào)用普通函數(shù)沒(méi)有什么不同。如果類(lèi)型推斷失敗，編譯器將給出錯(cuò)誤消息，在這種情況下，只需提供必要的類(lèi)型實(shí)參。

泛型是 Go 1.18 的重要新語(yǔ)言特性，Robert Griesemer 和 Ian Lance Taylor 表示，這個(gè)功能實(shí)現(xiàn)得很好并且質(zhì)量很高。雖然他們鼓勵(lì)在有必要的場(chǎng)景中使用泛型，但在生產(chǎn)環(huán)境中部署泛型代碼時(shí)，請(qǐng)務(wù)必謹(jǐn)慎。

本文轉(zhuǎn)自O(shè)SCHINA

本文標(biāo)題：Go 語(yǔ)言之父介紹泛型

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資訊來(lái)源：https://go.dev/blog/intro-generics