Go 官方博客近日發表了一篇介紹新特性“泛型”的文章，作者是兩位重量級人物 —— Robert Griesemer 和 Ian Lance Taylor，內容基于他們在 2021 年 GopherCon 大會上的演講。

▲ 左：Go 語言設計者之一 Robert Griesemer;右：Go 泛型主要設計者 Ian Lance Taylor

不久前正式發布的 Go 1.18 添加了對泛型的支持，據稱泛型是 Go 開源以來所做的最大改變。泛型是一種編程范式，這種范式獨立于所使用的特定類型，泛型允許在函數和類型的實現中使用某個類型集合中的任何一種類型。

泛型為 Go 添加了三個新的重要內容：

• 面向函數和類型的“類型形參” (type parameters)
• 將接口類型定義為類型集合，包括沒有方法的接口類型
• 類型推斷：在大多數情況下，在調用泛型函數時可省略“類型實參” (type arguments)

Type Parameters

現在函數和類型都具有類型形參” (type parameters)，類型形參列表看起來就是一個普通的參數列表，除了它使用的是方括號而不是小括號。

先從浮點值的基本非泛型 Min 函數開始：

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

通過添加類型形參列表來使這個函數泛型化——使其適用于不同的類型。在此示例中，添加了一個帶有單個類型形參T的類型參數列表，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
}

然后就可以使用類型實參調用此函數：

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

向GMin提供類型參數，在這種情況下int稱為實例化。實例化分兩步進行。首先，編譯器在泛型函數或泛型類型中用所有類型形參替換它們各自的類型實參。然后，編譯器驗證每個類型形參是否滿足各自的約束。如果第二步失敗，實例化就會失敗并且程序無效。

成功實例化后，即可產生非泛型函數，它可以像任何其他函數一樣被調用。比如：

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

GMin[float64]的實例化產生了一個與Min函數等效的函數，可以在函數調用中使用它。類型形參也可以與類型一起使用。

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，泛型類型Tree存儲了類型形參T的值。泛型類型也可以有方法，比如本例中的Lookup。為了使用泛型類型，它必須被實例化;Tree[string]是使用類型實參string來實例化Tree的示例。

類型推斷

此項功能是最復雜的變更，主要包括：

• 函數參數類型推斷 (Function argument type inference)
• 約束類型推斷 (Constraint type inference)

雖然類型推斷的工作原理細節很復雜，但使用它并不復雜：類型推斷要么成功，要么失敗。如果它成功，類型實參可以被省略，調用泛型函數看起來與調用普通函數沒有什么不同。如果類型推斷失敗，編譯器將給出錯誤消息，在這種情況下，只需提供必要的類型實參。

泛型是 Go 1.18 的重要新語言特性，Robert Griesemer 和 Ian Lance Taylor 表示，這個功能實現得很好并且質量很高。雖然他們鼓勵在有必要的場景中使用泛型，但在生產環境中部署泛型代碼時，請務必謹慎。

本文轉自OSCHINA

本文標題：Go 語言之父介紹泛型

本文地址：https://www.oschina.net/news/188448/intro-go-generics

資訊來源：https://go.dev/blog/intro-generics