golang 泛型详解

目录

概念

~int vs .int

常见的用途和错误

结论:


概念

Go 在1.18 中添加了泛型,这样Go 就可以在定义时不定义类型,而是在使用时进行类型的定义,并且还可以在编译期间对参数类型进行校验。Go 目前只支持泛型方法,还不支持泛型接口,下面我会详细介绍Go的泛型使用以及常见的使用错误。其他概念性的东西我不想说太多,大家可以自己百度。

我们先看一个例子,很简单就是从map[string]int 提出所有的键的函数:

func getKeys(m map[string]int) []string {
    var keys []string
    for k := range m {
        keys = append(keys, k)
    }
    return keys
}

如果我们现在需要的是map[int]int,那么我们该怎么做呢?在使用泛型之前,Go 开发人员有几种选择:使用代码生成、反射或重复代码。例如,我们可以编写两个函数,每个函数对应一种 map 类型,或者甚至尝试扩展 getKeys 以接受不同的 map 类型:

func getKeys(m any) ([]any, error) {                      ❶
    switch t := m.(type) {
    default:
        return nil, fmt.Errorf("unknown type: %T", t)     ❷
    case map[string]int:
        var keys []any
        for k := range t {
            keys = append(keys, k)
        }
        return keys, nil
    case map[int]string:
        // Copy the extraction logic
    }
}

❶ 接受和返回一个interface{}

❷如果不是我们需要的类型,返回一个错误

通过这个例子,我们注意到了一些问题。首先,它增加了模版代码。事实上我们想增加一个case 时,需要重复range 循环。同时函数现在接受任意类型,这意味着我们失去了GO作为类型化语言的一些优势。事实上,检查类型是否支持是在运行时而不是编译时进行的。因此如果类型不合法,我们还需要返回错误。最后,由于key 的类型是int或者字符串,我们必须返回interface{} 的切片。如果对切片进行处理,还需要断言操作。这种方法增加了调用方的工作量。现在有了泛型,我们可以重构这段代码。

下面是泛型的基本语法

类型参数是我们可以与函数和类型一起使用的通用类型。例如,以下函数接受一个类型参数:

func foo[T any](t T) {     ❶
    // ...
}

❶ T 是类型参数

在调用 foo 时,我们传递一个任意类型的类型参数。提供类型参数称为实例化,这项工作在编译时完成。这样,类型安全就成了核心语言特性的一部分,而 避免了运行时的开销。

让我们回到 getKeys 函数,使用类型参数编写一个通用版本,它可以接受任何类型的映射:

func getKeys[K comparable, V any](m map[K]V) []K {   ❶
    var keys []K                                     ❷
    for k := range m {
        keys = append(keys, k)
    }
    return keys
}

❶ K 是可以比较的,value 是 interface{}

❷ 创建一个K slice

我们这么定义的原因是map 的key 必须是可以比较的类型,不能是 any。比如我们不能用slices:

var m map[[]byte]int

这段代码会导致编译错误:映射键类型 []byte 无效。因此,我们不能接受任何键类型,而必须限制类型参数,使键类型符合特定要求。这里的要求是键类型必须是可比较的(我们可以使用 == 或 !=)。因此,我们将 K 定义为可比类型,而不是任意类型。

限制类型参数以满足特定要求称为约束。约束是一种接口类型,可以包含:一组行为(方法),任意类型 让我们举一个具体的例子来说明后者。假设我们不想接受任何可比较的映射键类型。例如,我们想将其限制为 int 或字符串类型。我们可以这样定义一个自定义约束:

type customConstraint interface {
    ~int | ~string                   ❶
}
func getKeys[K customConstraint,     ❷
         V any](m map[K]V) []K {
   
}

❶ 定义一个自定义类型,将类型限制为 int 和字符串 ❷ 将类型参数 K 改为自定义约束类型

首先,我们定义了一个 customConstraint 接口,使用联合运算符 | 将类型限制为 int 或字符串(稍后我们将讨论 ~ 的使用)。现在,K 是一个 customConstraint,而不是之前的可比类型。

getKeys 的签名强制要求我们可以使用任何值类型的 map 调用它,但键类型必须是 int 或字符串--例如,在调用方:

m = map[string]int{
    "one":   1,
    "two":   2,
    "three": 3,
}
keys := getKeys(m)

请注意,Go 可以推断出 getKeys 是以字符串类型参数调用的。之前的调用等同于此:

keys := getKeys[string](m)

~int vs .int

int 就是变量声明int 类型比如 var a int 而 ~int 指的是底层为int 类型,如 type b int , b 和 int 是两个不同的类型,但是b 的底层是int 类型

type customConstraint interface {
   ~int
   String() string
}
type customInt int
​
func (i customInt) String() string {
   return strconv.Itoa(int(i))
}
func getKeys[keys customConstraint, v any](m map[keys]v) {
   
}
func main() {
   t := customInt(1)
   getKeys(map[customInt]any{t: "a"})
}

由于 customInt 是一个 int 并实现了 String() 字符串方法,因此 customInt 类型满足已定义的约束。但是,如果我们将约束条件改为包含 int 而不是 ~int,那么使用 customInt 就会导致编译错误,因为 int 类型没有实现 String() 字符串。

到目前为止,我们已经讨论了在函数中使用泛型的示例。不过,我们也可以在数据结构中使用泛型。例如,我们可以创建一个包含任意类型值的链表。为此,我们将编写一个 Add 方法来追加一个节点:

type Node[T any] struct {                ❶
    Val  T
    next *Node[T]
}
 
func (n *Node[T]) Add(next *Node[T]) {   ❷
    n.next = next
}

❶ 用一个类型参数

❷ 实例化一个类型接受者

在示例中,我们使用类型参数来定义 T,并在 Node 中使用这两个字段。关于方法,接收器是实例化的。事实上,由于 Node 是泛型的,它也必须遵循定义的类型参数。

关于类型参数,最后需要注意的一点是,它们不能与方法参数一起使用,只能与函数参数或方法接收器一起使用。例如,下面的方法将无法编译:

如果我们想在方法中使用泛型,那么接收器就必须是一个类型参数。现在,让我们来看看应该和不应该使用泛型的具体情况。

常见的用途和错误

讲到这里大家可能会问泛型如何使用呢,现在我们就讨论泛型几种常见的用途

  1. 数据结构--例如,如果我们实现的是二叉树、链表或堆,我们可以使用泛型来确定元素类型。

  2. 处理任何类型的切片、映射和通道的函数--例如,合并两个通道的函数可以处理任何类型的通道。因此,我们可以使用类型参数来确定通道类型:

比如在通道中我们对channel 类型进行限制了:

type chantype interface {
   int | string
}
​
func merge1[T chantype](ch1, ch2 <-chan T) <-chan T {
   // ...
}
  1. 例如,排序软件包包含一个 sort.Interface 接口,其中有三个方法:

    type Interface interface {
        Len() int
        Less(i, j int) bool
        Swap(i, j int)
    }

该接口被不同的函数使用,如 sort.Ints 或 sort .Float64。我们该怎么做呢?很多时候我们可能会想到用interface{} 抽象然后断言,用了泛型我们就可以提供一个模版,实例化什么参数由用户去决定了。

type SliceFn[T any] struct {
   S       []T  
   Compare func(T, T) bool
}
​
func (s SliceFn[T]) Len() int {
   return len(s.S)
}
​
func (s SliceFn[T]) Less(i, j int) bool {
   return s.Compare(s.S[i], s.S[j])
}
​
func (s SliceFn[T]) Swap(i, j int) {
   s.S[i], s.S[j] = s.S[j], s.S[i]
}
​
func main() {
   s := SliceFn[int]{
      S: []int{1, 2, 3},
      Compare: func(a int, b int) bool {
         return a > b
      },
   }
   sort.Sort(s)
   fmt.Println(s.S)
}

在本例中,通过分解行为,我们可以避免为每种类型创建一个函数。可以发现其实泛型比interface 更为抽象

结论:

先看一个例子:

func foo[T io.Writer](w T) {
    b := getBytes()
    _, _ = w.Write(b)
}

在调用参数类型的方法时--例如,考虑一个接收 io.Writer 并调用 Write 方法的函数:

在这种情况下,使用泛型不会给我们的代码带来任何价值。我们应该直接将 w 参数设为 io.Writer。 当泛型使我们的代码更复杂时--泛型从来不是强制性的,作为 Go 开发者,我们已经在没有泛型的情况下生活了十多年。如果我们在编写泛型函数或结构时发现它并没有让我们的代码变得更清晰,那么我们或许应该重新考虑我们在该特定用例中的决定。 虽然泛型在特定情况下会有所帮助,但我们应该谨慎对待何时使用、何时不使用泛型。一般来说,如果我们想回答何时不使用泛型,我们可以找到与何时不使用接口的相似之处。事实上,泛型引入了一种抽象形式,而我们必须记住,不必要的抽象会带来复杂性。 我们还是那句话,不要用不必要的抽象来污染我们的代码,现在还是专注于解决具体问题吧。这意味着我们不应过早使用类型参数。等到我们要编写模板代码时,再考虑使用泛型吧。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:/a/415420.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

css通过calc动态计算宽度

max-width: calc(100% - 40px) .m-mj-status-drawing-info-data{ display: inline-block; margin: 10px; min-width: 200px; padding: 10px;border-radius: 10px; background: #ddd;max-width: calc(100% - 40px);word-wrap: break-word;white-space: pre-line;}我开发的chatg…

python+mysql咖啡店推荐系统django+vue

(1).研究的基本内容 系统的角色分为&#xff1a; 1.管理员 2.会员 3.非会员 角色不同&#xff0c;权限也不相同 技术栈 后端&#xff1a;python 前端&#xff1a;vue.jselementui 框架&#xff1a;django/flask Python版本&#xff1a;python3.7 数据库&#xff1a;mysql5.7…

c#/ .net8 香橙派orange pi +SSD1306 oled显示屏 显示中文+英文 实例

本文使用香橙派orangepi pi 3ltsSSD1306 oled显示屏作为例子&#xff0c;其它型号的也是一样使用的 在nuget包中安装 Sang.IoT.SSD1306; 以下两个二选一 SkiaSharp;//在window下运行装这个 SkiaSharp.NativeAssets.Linux.NoDependencies;//在linux下运行一定要装这个 在c# .ne…

李宏毅机器学习入门笔记——第六节

对抗生成式网络&#xff08;GAN&#xff09; 输入一个问题输出不同的答案出来 GAN里面有生成器和鉴别器 不断对抗生成&#xff0c;进行两者的网络 算法步骤 这里输出的结果可以是分类的&#xff0c;也可以是回归的。 两者训练过程&#xff0c;是固定生成器&#xff0c;训练…

主流开发环境都有哪些?主流开发语言都有什么?

目录 一、简介&#xff1a; 二、主流开发环境&#xff1a; 三、主流开发语言&#xff1a; 四、结论&#xff1a; 一、简介&#xff1a; 在现代软件开发领域&#xff0c;选择适合自己需求的开发环境和开发语言至关重要。本文将介绍目前主流的开发环境和开发语言&#xff0c;…

深度学习--神经网络基础

神经网络 人工神经网络&#xff08; Artificial Neural Network &#xff0c; 简写为 ANN &#xff09;也简称为神经网络&#xff08; NN &#xff09;&#xff0c;是一种模仿生物神经网络结构和 功能的计算模型 。人脑可以看做是一个生物神经网络&#xff0c;由众多的 神经元…

国际黄金价格是什么?和黄金价格有何区别?

黄金是世界上最珍贵的贵金属之一&#xff0c;其价值被无数人所垂涎。而国际黄金价格作为市场上的参考指标&#xff0c;直接影响着黄金交易的买卖。那么国际黄金价格到底是什么&#xff0c;与黄金价格又有何区别呢&#xff1f;本文将为您详细解答。 国际黄金价格是指以美元计量的…

部署PhotoMaker通过堆叠 ID 嵌入自定义逼真的人物照片

PhotoMaker只需要一张人脸照片就可以生成不同风格的人物照片&#xff0c;可以快速出图&#xff0c;无需额外的LoRA培训。 安装环境 python 3.10gitVisual Studio 2022 安装依赖库 git clone https://github.com/bmaltais/PhotoMaker.git cd PhotoMaker python -m venv venv…

idea如何建立一个springboot项目

1.打开File -New-Project 2.填写相关信息&#xff0c;Name:### Type:Maven Croup、Artifact、java 版本 注&#xff1a;此时&#xff0c;第一次打开可能会报错&#xff0c;说版本不匹配。注意下方的两个红框&#xff0c;将Server URL的地址改为“https://start.aliyun.com ”…

C#理论 —— 基础语法、数据类型、变量、常量、运算符、三大结构

文章目录 1. 基础语法1.1 标识符命名规则1.2 C# 关键字1.3 C#注释 2. 数据类型2.1 值类型&#xff08;Value types&#xff09;2.2 引用类型&#xff08;Reference types&#xff09;2.2.1 对象&#xff08;Object&#xff09;类型3.2.2 动态&#xff08;Dynamic&#xff09;类…

Vue 环境安装以及项目创建

环境安装 nodejs 安装 下载地址&#xff1a;https://nodejs.org/dist/v18.16.1/ 根据系统类型选择对应安装包&#xff0c;选择安装路径那个后一直下一步即可安装完成。 配置npm 代理镜像,设置为淘宝的镜像地址&#xff08;后面按照依赖可以加速下载安装包&#xff09; npm c…

Java介绍

计算机语言历史 1、软件的分类 软件从架构上分类&#xff1a; C/S(Client/Server)&#xff1a;基于客户端和服务器 B/S(Browser/Server)&#xff1a;基于浏览器和服务器 如何区分&#xff1a;如果使用时要安装则为C/S架构的&#xff0c;如果使用时用浏览器打开则为B/S架构 由于…

RDMA技术在Apache Spark中的应用

背景介绍 在当今数据驱动的时代&#xff0c;Apache Spark已经成为了处理大规模数据集的首选框架。作为一个开源的分布式计算系统&#xff0c;Spark因其高效的大数据处理能力而在各行各业中广受欢迎。无论是金融服务、电信、零售、医疗保健还是物联网&#xff0c;Spark的应用几…

共同学习|Spring Cloud Alibaba一一sentinel介绍

Sentinel介绍 介绍 alibaba/Sentinel Wiki GitHub 1、Sentinel是什么 随着微服务的流行&#xff0c;服务和服务之间的稳定性变得越来越重要。Sentinel以流量为切入点&#xff0c;从流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度保护服务的稳定性。 Sentinel 具有以下特征&a…

集合详解-迭代器遍历-增强for-List集合-List五种遍历方式-Set集合-排序规则Comparable-双列集合

Collection集合 数组和集合的区别 相同点 都是容器,可以存储多个数据 不同点 数组的长度是不可变的,集合的长度是可变的 数组可以存基本数据类型和引用数据类型 集合只能存引用数据类型,如果要存基本数据类型,需要存对应的包装类 Collection 集合概述和使用 Collection…

安全评估与安全评价:区分核心概念

在当今信息化社会中&#xff0c;保护数据和网络安全变得尤为重要。为了确保系统和组织的安全&#xff0c;我们需要了解并正确运用安全评估和安全评价这两个核心概念。虽然它们听起来相似&#xff0c;但其实它们有着不同的定义和目的。 首先&#xff0c;安全评估是一种系统性的…

【Github】如何在Github上找到zotero插件的下载位置

最近博主在使用zotero时需要从github上下载一个插件&#xff0c;通过链接跳转到Github对应的用户下&#xff0c;可是还是花了一些时间才找到插件的具体位置&#xff0c;这里将我的经历分享给大家。 1、跳转到Github对应的用户下。 博主需要下载zotero中的中文文献识别插件Jas…

Adobe Acrobat DC中如何合并pdf并生成目录

一、利用 Acrobat 合成pdf目录 &#xff08;一&#xff09;新建标签&#xff08;更改标签等级等&#xff09; 1&#xff0c;用Adobe acrobat 软件打开待添加书签的pdf文档。 2&#xff0c;打开之后点击软件左边栏的书签&#xff08;有时被隐藏了&#xff0c;点击一下界面左边…

通过elementUI学习vue

<template><el-radio v-model"radio" label"1">备选项</el-radio><el-radio v-model"radio" label"2">备选项</el-radio> </template><script>export default {data () {return {radio: 1}…

Phoncent博客:探索AI写作与编程的无限可能

Phoncent博客&#xff0c;一个名为Phoncent的创新AIGC博客网站&#xff0c;于2023年诞生。它的创始人是庄泽峰&#xff0c;一个自媒体人和个人站长&#xff0c;他在网络营销推广领域有着丰富的经验。庄泽峰深知人工智能技术在内容创作和编程领域的潜力和创造力&#xff0c;因此…