Go 语言泛型

Go 语言在 1.18 版本中引入了泛型（Generics），这是 Go 语言自发布以来最重要的特性之一。泛型允许开发者编写更加通用和灵活的代码，减少重复代码的编写。

泛型的基本概念

泛型允许你编写可以处理多种类型的函数、结构体、接口等，而不需要为每种类型都编写特定的代码。通过使用类型参数（Type Parameters），你可以定义一个通用的函数或结构体，然后在调用时指定具体的类型。

泛型的语法

Go 泛型的核心语法是使用 type 关键字定义类型参数，并在函数或结构体中使用这些类型参数。

1. 泛型函数

package main

import "fmt"

// 定义一个泛型函数，T 是类型参数
func PrintSlice[T any](s []T) {
    for _, v := range s {
        fmt.Println(v)
    }
}

func main() {
    intSlice := []int{1, 2, 3, 4, 5}
    stringSlice := []string{"a", "b", "c"}

    PrintSlice(intSlice)   // 输出: 1 2 3 4 5
    PrintSlice(stringSlice) // 输出: a b c
}

在这个例子中，PrintSlice 函数可以接受任何类型的切片，并打印其中的元素。T 是类型参数，any 是类型约束，表示 T 可以是任何类型。

2. 泛型结构体

package main

import "fmt"

// 定义一个泛型结构体
type Box[T any] struct {
    Content T
}

func main() {
    intBox := Box[int]{Content: 42}
    stringBox := Box[string]{Content: "Hello"}

    fmt.Println(intBox.Content)   // 输出: 42
    fmt.Println(stringBox.Content) // 输出: Hello
}

在这个例子中，Box 结构体可以存储任何类型的值。T 是类型参数，any 是类型约束。

3. 类型约束

你可以通过接口来定义类型约束，限制类型参数可以接受的类型。

package main

import "fmt"

// 定义一个接口作为类型约束
type Number interface {
	int | float64
}

// 定义一个泛型函数，T 必须是 Number 类型
func Sum[T Number](a, b T) T {
	return a + b
}

// 定义一个泛型函数，T 必须是 Number 类型
func Sum2[T int | float64](a, b T) T {
	return a + b
}

func main() {
	var a int = 100
	// 调用泛型函数，确保两个参数的类型要相同
	fmt.Println(Sum(a, 2))   // 输出: 102
	fmt.Println(Sum(1.5, 2.5)) // 输出: 4.0
	fmt.Println(Sum2(a, 2))  // 输出: 102
}

在这个例子中，Sum 函数只能接受 int 或 float64 类型的参数，因为 Number 接口限制了类型参数 T 的范围。

注意：

在Go语言中，泛型函数要求传入的参数类型必须完全一致，否则可能会编译报错！

泛型的优点

1. 代码复用：泛型允许你编写通用的代码，减少重复代码的编写。

2. 类型安全：泛型在编译时进行类型检查，避免了运行时类型错误。

3. 性能：泛型代码在编译时会生成特定类型的代码，避免了运行时类型转换的开销。

泛型的局限性

1. 复杂性：泛型增加了语言的复杂性，可能会使代码更难理解。

2. 编译时间：泛型代码可能会增加编译时间，因为编译器需要为每种类型生成特定的代码。

3. 工具支持：由于泛型是相对较新的特性，一些工具（如 IDE、静态分析工具）可能还没有完全支持