Go 1.18泛型的局限性初探

前言

Go 1.18 版本之后正式引入泛型，它被称作类型参数（type parameters），本文初步介绍 Go 中泛型的使用。长期以来 go 都没有泛型的概念，只有接口 interface 偶尔类似的充当泛型的作用，然而接口终究无法满足一些基本的泛型需求，比如这篇文章里，我们会尝试用 Go 的泛型循序渐进地实现一些常见的函数式特性，从而探索 Go 泛型的优势和不足。

Go 1.18

在 Go1.18 可以通过如下命令安装体验:

go install golang.org/dl/go1.18@latest
go1.18 download

例1: 泛型版本的求和函数

import (
	"golang.org/x/exp/constraints"
)

func Sum[T constraints.Integer](values ...T) T {
	var sum T
	for _, v := range values {
		sum += v
	}
	return sum
}

constraints 原本是放在标准库的包，但是近期被移除了，改到了 x/exp 中，参见 #50792

这个版本实现了对任意多个同类型的整数求和。Sum 后面的中括号 [] 内就是定义类型参数的地方，其中 T 为类型参数名，constraints.Integer 是对该类型参数的约束，即 T 应该满足的条件，在这里我们要求 T 是一个整数。剩下的代码就和普通没有泛型的代码一致了，只不过后面 T 可以当作一个类型来使用。

泛型语法

• 函数名后可以附带一个方括号，包含了该函数涉及的类型参数（Type Paramters）的列表：func F[T any](p T) { ... }

• 这些类型参数可以在函数参数和函数体中（作为类型）被使用

• 自定义类型也可以有类型参数列表：type M[T any] []T

• 每个类型参数对应一个类型约束，上述的 any 就是预定义的匹配任意类型的约束

• 类型约束在语法上以 interface 的形式存在，在 interface 中嵌入类型 T 可以表示这个类型必须是 T:

type Integer1 interface {
    int
}

• 嵌入单个类型意义不大，我们可以用 | 来描述类型的 union:

type Integer2 interface {
    int ｜ int8 | int16 | int32 | int64
}

• ~T 语法可以表示该类型的「基础类型」是 T，比如说我们的自定义类型 type MyInt int 不满足上述的 Integer1 约束，但满足以下的约束:

type Integer3 interface {
    ~int
}

高阶函数实例

filter 操作是高阶函数的经典应用，它接受一个函数 f（func (T) bool）和一个线性表 l（[] T），对 l 中的每个元素应用函数 f，如结果为 true，则将该元素加入新的线性表里，否则丢弃该元素，最后返回新的线性表。

func Filter[T any](f func(T) bool, src []T) []T {
        var dst []T
        for _, v := range src {
                if f(v) {
                        dst = append(dst, v)
                }
        }
        return dst
}

func main() {
        src := []int{-2, -1, -0, 1, 2}
        dst := Filter(func(v int) bool { return v >= 0 }, src)
        fmt.Println(dst)
}
// Output:
// [0 1 2]

让人开心的改变 : ) 实现一个三元操作

众所周知Go语言不支持三元运算符操作，现在有了泛型，让我们来模拟一个:

// IFF if yes return a else b
func IFF[T any](yes bool, a, b T) T {
	if yes {
		return a
	}
	return b
}

// IFN if yes return func, a() else b().
func IFN[T any](yes bool, a, b func() T) T {
	if yes {
		return a()
	}
	return b()
}

func main() {
        a := -1
	assert.Equal(t, utils.IFF(a > 0, a, 0), 0)
	assert.Equal(t, utils.IFN(a > 0, func() int { return a }, func() int { return 0 }), 0)
}

令人沮丧