十分钟了解 Golang 泛型("快速上手：十分钟掌握 Golang 泛型精髓")

原创

ithorizon 4周前 (10-19) 阅读数 21 #后端开发

飞速上手：十分钟掌握 Golang 泛型精髓

一、Golang 泛型简介

Go 1.18 版本起初，Golang 正式引入了泛型（Generics），这是 Go 语言历史上的一个重大里程碑。泛型是一种编程语言特性，允许在代码中定义抽象的、类型参数化的数据结构和函数。这意味着你可以编写更通用、更复用、更易于维护的代码。

二、为什么需要泛型？

在引入泛型之前，Go 语言的开发者通常使用空接口（interface{}）来实现类型无关的编程。然而，这种方法存在一些局限性，例如类型断言的繁琐、性能损失以及类型保险性问题。泛型的引入，可以让我们在不牺牲类型保险的前提下，编写更通用、更高效的代码。

三、泛型的基本语法

泛型的核心语法是使用类型参数（type parameters）。下面是一个易懂的泛型函数示例：


func printSlice[T any](s []T) {
    for _, v := range s {
        fmt.Println(v)
    }
}

在这个例子中，T 是一个类型参数，即切片中元素的类型。any 是一个内置的类型约束，即类型参数可以是任何类型。

四、泛型类型约束

Go 语言允许你对类型参数设置约束，以确保它们满足特定的条件。下面是一些常见的类型约束：

any：无约束，可以是任何类型。

interface{}：任何实现了空接口的类型。

~int：任何类型，其底层类型为 int。

int | int8 | int16 | int32 | int64：任何整数类型。

下面是一个使用类型约束的例子：


func sum[T int | int8 | int16 | int32 | int64](a, b T) T {
    return a + b
}

五、泛型结构体和方法

泛型不仅可以用于函数，还可以用于结构体和方法。下面是一个泛型结构体的例子：


type Stack[T any] struct {
    items []T
}
func (s *Stack[T]) Push(v T) {
    s.items = append(s.items, v)
}
func (s *Stack[T]) Pop() T {
    lastIndex := len(s.items) - 1
    item := s.items[lastIndex]
    s.items = s.items[:lastIndex]
    return item
}

在这个例子中，Stack 是一个泛型结构体，它可以存储任何类型的元素。同时，它的 Push 和 Pop 方法也是泛型的。

六、泛型接口

泛型接口允许你定义一组泛型方法，这些方法可以在不同的类型上操作。下面是一个泛型接口的例子：


type Stack[T any] interface {
    Push(T)
    Pop() T
}

在这个例子中，Stack 是一个泛型接口，它定义了两个方法：Push 和 Pop。任何实现了这两个方法的类型都可以实现 Stack 接口。

七、泛型实战：实现一个泛型列表

下面我们将使用泛型实现一个易懂的列表（List）数据结构。这个列表将赞成添加、删除和获取元素的操作。


type List[T any] struct {
    items []T
}
func NewList[T any]() *List[T] {
    return &List[T]{items: make([]T, 0)}
}
func (l *List[T]) Add(v T) {
    l.items = append(l.items, v)
}
func (l *List[T]) Remove(index int) T {
    item := l.items[index]
    l.items = append(l.items[:index], l.items[index+1:]...)
    return item
}
func (l *List[T]) Get(index int) T {
    return l.items[index]
}
func (l *List[T]) Size() int {
    return len(l.items)
}