Go 语言之父介绍泛型：增添三个新的主要内容

近日，Go 官方博客基于 2021 年 GopherCon 大会发表了一篇介绍新特性“泛型”的文章，作者为 Robert Griesemer 和 Ian Lance Taylor。

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据介绍，Go 1.18 版本增加了对泛型的支持，泛型是自 Go 开源以来的最大改变。泛型是一种编写范式，它独立于所使用的特定类型，泛型允许在函数和类型的实现中使用某个类型集合中的任何一种类型。

泛型为 Go 添加了三个新的重要内容：

面向函数和类型的“类型参数” (type parameters)
将接口类型定义为类型集合，包括没有方法的接口类型
类型推断：在许多情况下，在调用泛型函数时可省略类型参数（type arguments）

类型推断

这是 Go 中最复杂的变更，包括：

函数参数类型推断 (Function argument type inference)
约束类型推断 (Constraint type inference)

虽然类型推断的工作原理细节很复杂，但使用它并不复杂：类型推断要么成功，要么失败。如果成功，可以省略类型参数，调用泛型函数看起来与调用普通函数没有什么不同。如果类型推断失败，编译器将给出错误消息，在这种情况下，只需提供必要的类型参数。

type arguments

现在函数和类型都具有类型参数，类型参数列表看起来像一个普通的参数列表，除了它使用方括号而不是圆括号。

先从浮点值的基本非泛型 Min 函数开始：

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

通过添加类型参数列表来使这个函数泛型化——使其适用于不同的类型。在此示例中，添加了一个带有单个类型参数 T 的类型参数列表，并将float64替换为T。

import "golang.org/x/exp/constraints"

func GMin[T constraints.Ordered](x, y T) T {
    if x < y {
        return x
    }
    return y
}

现在就可以使用类型参数调用此函数

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

向 GMin 提供类型参数，在这种情况下 int 称为实例化。实例化分两步进行。首先，编译器在泛型函数或泛型类型中用所有类型参数替换它们各自的类型参数。

其次，编译器验证每个类型参数是否满足各自的约束。如果第二步失败，实例化就会失败，程序就会无效。成功实例化后，即可产生非泛型函数，它可以像任何其他函数一样被调用。例如：

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

实例化 GMin[float64] 产生了一个与 Min 函数等效的函数，可以在函数调用中使用它。类型参数也可以与类型一起使用。

type Tree[T interface{}] struct {
    left, right *Tree[T]
    value       T
}

func (t *Tree[T]) Lookup(x T) *Tree[T] { ... }

var stringTree Tree[string]

这里泛型类型 Tree 存储了类型参数T的值。泛型类型也可以有方法，如本例中的 Lookup。为了使用泛型类型，它必须被实例化； Tree[string] 是使用类型参数 string 来实例化 Tree 的示例。

泛型是 Go 1.18 中一个重要的新语言特性，Robert Griesemer 和 Ian Lance Taylor 表示，这个功能实现得很好并且质量很高，但在生产环境中部署泛型代码时，还是需要谨慎行事。

类型推断

type arguments

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