Golang 范型

引言

Go 從 1.18 開始正式支持泛型,帶來了更強的類型抽象能力,使得我們可以編寫更通用、可復用的代碼。本文檔將介紹下泛型與應用的一些內容

什么是泛型

泛型(Generic)是一種允許你編寫“參數化類型”的編程方式。你可以將類型視為函數的參數,在函數或結構體中使用不同的類型而不重復寫代碼。

這里我們用一個簡單的例子介紹一下基本的應用。

  • 求和函數的應用

無泛型寫法

func SumInts(nums []int) int {total := 0for _, v := range nums {total += v}return total
}func SumFloat64s(nums []float64) float64 {total := 0.0for _, v := range nums {total += v}return total
}

泛型寫法

import "golang.org/x/exp/constraints"func Sum[T constraints.Integer | constraints.Float](nums []T) T {var total Tfor _, v := range nums {total += v}return total
}

調用代碼

ints := []int{1, 2, 3}
floats := []float64{1.1, 2.2, 3.3}fmt.Println(Sum(ints))    // 輸出:6
fmt.Println(Sum(floats))  // 輸出:6.6

看上去是不是一下就清爽多了?函數只寫一次,類型可以變化 。這就是簡單的泛型的應用。

那么對泛型你可以理解成一句話:

  • 泛型是對類型做"參數化"處理,讓函數或結構體能復用不同的數據類型,而不重復寫代碼。

用人話說就是:

  • 我不想因為參數是 int 就寫一遍函數,參數是 float64 又寫一遍,我只想寫一次,能通用就行。

Go 泛型應用

泛型函數

泛型函數允許你對函數的參數和返回值類型進行參數化

基本語法:

func FuncName[T TypeConstraint](param T) T {// 函數體
}

例如:交換兩個值

func Swap[T any](a, b T) (T, T) {return b, a
}
  • T 是類型參數
  • any 表示“任意類型”(等價于 interface{})
    • Go 1.18 之前(也就是泛型正式加入之前),interface{} 是 Go 中唯一的“通用類型”。它表示一個空接口,可以接受任何類型的值
  • (T, T) 表示返回兩個同類型的值

泛型結構體

你也可以定義"帶類型參數"的結構體或類型:

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

泛型約束

Go 中泛型之所以能“限制”傳入類型,是靠"約束"實現的。

常用約束方式:

  • any

代表任何類型(最常用,類似 interface{})

func Print[T any](val T) {fmt.Println(val)
}
  • 使用 constraints 包(來自 golang.org/x/exp/constraints)

你需要先引入:

import "golang.org/x/exp/constraints"
約束名類型限制
constraints.Integer所有整數類型(含有符號和無符號)
constraints.Signed只允許有符號整數(int, int64 等)
constraints.UnSigned只允許無符號整數(uint, uint64 等)
constraints.Float只允許浮點數(float32, float64)
constraints.Ordered允許比較大小的類型(數字 + string)
示例:支持排序的 Min 函數
func Min[T constraints.Ordered](a, b T) T {if a < b {return a}return b
}

注意事項

注意點說明
不能使用 +、-、<、== 等運算符,除非加了對應約束(如 Ordered)
泛型類型不能在運行時反射(不能直接用 reflect.TypeOf[T])
編譯器報錯信息可能較晦澀(需要多實踐)
不能對泛型類型的字段做類型斷言(x.(int))
泛型類型定義不能嵌套非確定類型(除非有組合約束)

實際用例

通用 map 函數

func Map[T any, R any](in []T, f func(T) R) []R {out := make([]R, len(in))for i, v := range in {out[i] = f(v)}return out
}

總結

? 推薦使用泛型的場景:

  • 你需要寫工具類、公共庫(如緩存、通用排序等)
  • 同樣的邏輯重復出現在多個類型中(int、float、string 等)
  • 你想限制傳入類型的范圍,避免濫用 interface{}

? 不推薦使用泛型的場景:

  • 項目中類型固定(比如訂單 ID 永遠是 int64
  • 團隊成員不熟悉泛型,增加理解和維護成本
  • 為“使用泛型而使用泛型”會讓代碼變復雜

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