Go1.21 速覽：過了一年半，Slices、Maps 泛型庫終于要加入標(biāo)準(zhǔn)庫......

作者：陳煎魚 2023-05-05 08:51:18

開發(fā) 前端

Go 語言加不加泛型，怎么加泛型。吵了十多年，才把泛型這個(gè)新特性納入進(jìn)來。又花了一年半的時(shí)間，才把標(biāo)準(zhǔn)庫最常見用的 slices、maps 泛型再逐步納入進(jìn)來。

大家好，我是煎魚。

在 2022 年 3 月，Go1.18 終于發(fā)布。在該版本中，包含了 Go1.17 起就已存在的泛型，并于此版本正式發(fā)布泛型特性。

這是一個(gè)備受關(guān)注和爭議的新特性。在 reddit 甚至有網(wǎng)友放出了這張圖：

泛型庫終于合進(jìn) master

曾經(jīng)在 Go1.18 時(shí)，Go 語言之父 @Rob Pike 冒了個(gè)泡，掌了舵，讓不要這么急把泛型重寫進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)庫。怕太著急，對(duì)泛型不熟會(huì)翻車。

如下圖：

在經(jīng)歷了一年半的等待后，最近 Go slices 和 maps 的泛型庫，終于被合并進(jìn) master 分支了。這意味著在 Go1.21 起，將會(huì)有泛型庫進(jìn)入官方標(biāo)準(zhǔn)庫。

這相當(dāng)于是個(gè)比較有標(biāo)志性的節(jié)點(diǎn)了。

以下我們先看看一個(gè)簡單的泛型 Demo，再看看具體的 slices 和 maps 的泛型標(biāo)準(zhǔn)庫庫的 API 和使用方式。

泛型 Demo

以下是社區(qū)提供的一個(gè)泛型快速 Demo，可以跟著思考運(yùn)行一下，看看自己泛型的基本使用掌握的如何。

代碼如下：

package main

import "fmt"

func MapKeys[K comparable, V any](m map[K]V) []K {
    r := make([]K, 0, len(m))
    for k := range m {
        r = append(r, k)
    }
    return r
}

type List[T any] struct {
    head, tail *element[T]
}

type element[T any] struct {
    next *element[T]
    val  T
}

func (lst *List[T]) Push(v T) {
    if lst.tail == nil {
        lst.head = &element[T]{val: v}
        lst.tail = lst.head
    } else {
        lst.tail.next = &element[T]{val: v}
        lst.tail = lst.tail.next
    }
}

func (lst *List[T]) GetAll() []T {
    var elems []T
    for e := lst.head; e != nil; e = e.next {
        elems = append(elems, e.val)
    }
    return elems
}

func main() {
    var m = map[int]string{1: "2", 2: "4", 4: "8"}

    fmt.Println("keys:", MapKeys(m))

    _ = MapKeys[int, string](m)

    lst := List[int]{}
    lst.Push(10)
    lst.Push(13)
    lst.Push(23)
    fmt.Println("list:", lst.GetAll())
}

輸出結(jié)果：

keys: [4 1 2]
list: [10 13 23]

泛型 slices

以下給大家介紹泛型 slices 庫的 API 和對(duì)應(yīng)的用法。如果有看源碼的興趣，可以查看 src/slices/slices.go 文件。

其包含如下方法：

func BinarySearch[E constraints.Ordered](x []E, target E) (int, bool)
func BinarySearchFunc[E, T any](x []E, target T, cmp func(E, T) int) (int, bool)

BinarySearch：在已排序的切片中搜索目標(biāo)，并返回找到目標(biāo)的位置，或者目標(biāo)在排序順序中出現(xiàn)的位置；函數(shù)會(huì)返回一個(gè) bool 值，表示是否真的在切片中找到目標(biāo)。切片必須按遞增順序排序。
BinarySearchFunc：同上類似用法，區(qū)別在于可以傳自己定義的比較函數(shù)。

func Clip[S ~[]E, E any](s S) S
func Clone[S ~[]E, E any](s S) S
func Compact[S ~[]E, E comparable](s S) S
func CompactFunc[S ~[]E, E any](s S, eq func(E, E) bool) S
func Compare[E constraints.Ordered](s1, s2 []E) int
func CompareFunc[E1, E2 any](s1 []E1, s2 []E2, cmp func(E1, E2) int) int

Clip：從切片中刪除未使用的容量，返回 s[:len(s):len(s)]。
Clone：拷貝切片的副本，切片元素是使用賦值復(fù)制的，是淺拷貝。
Compact：將連續(xù)運(yùn)行的相等元素替換為單個(gè)副本。類似于 Unix 的 uniq 命令。該函數(shù)會(huì)直接修改切片的元素，它不會(huì)創(chuàng)建新切片。
CompactFunc：同上類似用法，區(qū)別在于可傳自定義函數(shù)進(jìn)行比較。

func Contains[E comparable](s []E, v E) bool
func ContainsFunc[E any](s []E, f func(E) bool) bool
func Delete[S ~[]E, E any](s S, i, j int) S

Contains：在切片中查找所傳入的參數(shù)是否存在，返回一個(gè) bool 值。
ContainsFunc：同上，可傳自定義函數(shù)。
Delete：從切片中刪除元素 s[i:j]，返回被修改（刪除元素）后的切片。

func Equal[E comparable](s1, s2 []E) bool
func EqualFunc[E1, E2 any](s1 []E1, s2 []E2, eq func(E1, E2) bool) bool
func Grow[S ~[]E, E any](s S, n int) S

Equal：檢查兩個(gè)所傳入的切片是否相等，需要確保長度相同，所有元素相等。如果長度不同，也是會(huì)返回 false。
EqualFunc：同上，可傳自定義函數(shù)。
Grow：增加切片的容量，至少增加 n 個(gè)元素的空間。如果 n 是負(fù)數(shù)或者太大，無法分配內(nèi)存，就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生 panic。

func Index[E comparable](s []E, v E) int
func IndexFunc[E any](s []E, f func(E) bool) int
func Insert[S ~[]E, E any](s S, i int, v ...E) S
func Replace[S ~[]E, E any](s S, i, j int, v ...E) S

Index：返回所需檢查元素在切片中第一次出現(xiàn)的索引位置。如果不存在，則返回 -1。
IndexFunc：同上，可傳自定義函數(shù)。
Replace：用所傳入的參數(shù)替換對(duì)應(yīng)的元素，并返回修改后的切片。

func IsSorted[E constraints.Ordered](x []E) bool
func IsSortedFunc[E any](x []E, less func(a, b E) bool) bool
func Sort[E constraints.Ordered](x []E)
func SortFunc[E any](x []E, less func(a, b E) bool)
func SortStableFunc[E any](x []E, less func(a, b E) bool)

IsSorted：檢查所傳入的切片是否以升序排序。
IsSortedFunc：同上，可傳自定義函數(shù)。
Sort：按升序?qū)θ我庥行蝾愋偷那衅M(jìn)行排序。
SortFunc：同上，可傳自定義函數(shù)。
SortStableFunc：對(duì)所傳入的切片進(jìn)行排序，同時(shí)保持相等元素的原始順序，使用較少的元素進(jìn)行比較。

泛型 maps

以下給大家介紹泛型庫的 API 和對(duì)應(yīng)的用法。如果有看源碼的興趣，可以查看 src/maps/maps.go 文件。

其包含如下方法：

func Keys[M ~map[K]V, K comparable, V any](m M) []K
func Values[M ~map[K]V, K comparable, V any](m M) []V
func Equal[M1, M2 ~map[K]V, K, V comparable](m1 M1, m2 M2) bool
func EqualFunc[M1 ~map[K]V1, M2 ~map[K]V2, K comparable, V1, V2 any](m1 M1, m2 M2, eq func(V1, V2) bool) bool

Keys：返回 map 的鍵值內(nèi)容，鍵值將以不確定的順序出現(xiàn)。
Values：返回 map 的值，值將以不確定的順序出現(xiàn)。
Equal：檢查兩個(gè)地圖是否包含相同的鍵/值對(duì)，內(nèi)部會(huì)使用 == 來比較數(shù)值。
EqualFunc：EqualFunc與 Equal 方法類似，但使用閉包方法來比較數(shù)值，鍵值仍然用 == 來比較。

func DeleteFunc[M ~map[K]V, K comparable, V any](m M, del func(K, V) bool)
func Clear[M ~map[K]V, K comparable, V any](m M)
func Clone[M ~map[K]V, K comparable, V any](m M) M
func Copy[M1 ~map[K]V, M2 ~map[K]V, K comparable, V any](dst M1, src M2)

DeleteFunc：刪除 map 中閉包方法返回 true 的任何鍵/值對(duì)。
Clear：清除從 map 中刪除所有條目，使之為空。
Clone：返回一個(gè) map 的副本，這是一個(gè)淺層克隆，新拷貝出來的的鍵和值使用普通的賦值來設(shè)置。
Copy：復(fù)制 src 中的所有鍵/值對(duì)，并將其加入 dst。當(dāng) src 中的一個(gè)鍵已經(jīng)存在于 dst 中時(shí)，dst 中的值將被與 src 中的鍵相關(guān)的值所覆蓋。