go 语言中的 iota

简介: go 语言中的 iota

我们经常会在我们的代码中定义类似以下这些常量:

const (
  ColorRed   = "Red"
  ColorGreen = "Green"
  ColorBlue  = "Blue"
)

在其他时候,我们仅仅关注能把一个东西与其他的做区分。有些时候,有些时候一件事没有本质上的意义。比如,我们在一个数据库表中存储产品,我们可能不想以 string 存储他们的分类。我们不关注这个分类是怎样命名的,此外,该名字在市场上一直在变化。


那我们仅仅关注它们是怎么彼此区分的就好了。

const (
  CategoryBooks    = 0
  CategoryHealth   = 1
  CategoryClothing = 2
)

我们可以使用 0, 1, 和 2 代替,我们也可以选择 17, 43 和 61。这些值是任意的。


常量是重要的,但是它们很难推断,并且难以维护。在一些语言中像 Ruby 开发者通常只是避免它们。在 Go,常量有许多微妙之处。当用好了,可以使得代码非常优雅且易维护的。

自增长

Go 中,一个方便的习惯就是使用 iota 标识符,它简化了常量用于增长数字的定义,给以上相同的值以准确的分类。

const (
  CategoryBooks    = iota // 0
  CategoryHealth          // 1
  CategoryClothing        // 2
)

自定义类型

自增长常量经常包含一个自定义类型,允许你依靠编译器。

type Stereotype int
const (
  TypicalNoob           Stereotype = iota // 0
  TypicalHipster                          // 1
  TypicalUnixWizard                       // 2
  TypicalStartupFounder                   // 3
)

如果一个函数以 int 作为它的参数而不是 Stereotype,如果你给它传递一个 Stereotype,它将在编译器期出现问题。

type Stereotype int
const (
  TypicalNoob           Stereotype = iota // 0
  TypicalHipster                          // 1
  TypicalUnixWizard                       // 2
  TypicalStartupFounder                   // 3
)
func CountAllTheThings(i int) string {
  return fmt.Sprintf("there are %d things", i)
}
func tc() {
  n := TypicalHipster
  fmt.Println(CountAllTheThings(n))
}
// output:
// cannot use TypicalHipster (type Stereotype) as type int in argument to CountAllTheThings

相反亦是成立的。给一个函数以 Stereotype 作为参数,你不能给它传递 int

type Stereotype int
const (
  TypicalNoob           Stereotype = iota // 0
  TypicalHipster                          // 1
  TypicalUnixWizard                       // 2
  TypicalStartupFounder                   // 3
)
func SoSayethThe(character Stereotype) string {
  var s string
  switch character {
  case TypicalNoob:
    s = "I'm a confused ninja rockstar."
  case TypicalHipster:
    s = "Everything was better we programmed uphill and barefoot in the snow on the SUTX 5918"
  case TypicalUnixWizard:
    s = "sudo grep awk sed %!#?!!1!"
  case TypicalStartupFounder:
    s = "exploit compelling convergence to syndicate geo-targeted solutions"
  }
  return s
}
func tc() {
  i := 2
  fmt.Println(SoSayethThe(i))
}
// output:
// cannot use i (type int) as type Stereotype in argument to SoSayethThe

这是一个戏剧性的转折,尽管如此。你可以传递一个数值常量,然后它能工作。

func tc() {
  fmt.Println(SoSayethThe(0))
}
// output:
// I'm a confused ninja rockstar.

这是因为常量在 Go 中是弱类型直到它使用在一个严格的上下文环境中。

Skipping Values

设想你在处理消费者的音频输出。音频可能无论什么都没有任何输出,或者它可能是单声道,立体声,或是环绕立体声的。


这可能有些潜在的逻辑定义没有任何输出为 0,单声道为 1,立体声为 2,值是由通道的数量提供。


所以你给 Dolby 5.1 环绕立体声什么值。


一方面,它有6个通道输出,但是另一方面,仅仅 5 个通道是全带宽通道(因此 5.1 称号 - 其中 5.1 表示的是低频效果通道)。


不管怎样,我们不想简单的增加到 3。


我们可以使用下划线跳过不想要的值。

type AudioOutput int
const (
  OutMute   AudioOutput = iota // 0
  OutMono                      // 1
  OutStereo                    // 2
  _
  _
  OutSurround // 5
)

表达式

iota 可以做更多事情,而不仅仅是 increment。更精确地说,iota 总是用于 increment,但是它可以用于表达式,在常量中的存储结果值。

这里我们创建一个常量用于位掩码。

type Allergen int
const (
  IgEggs         Allergen = 1 << iota // 1 << 0 which is 00000001
  IgChocolate                         // 1 << 1 which is 00000010
  IgNuts                              // 1 << 2 which is 00000100
  IgStrawberries                      // 1 << 3 which is 00001000
  IgShellfish                         // 1 << 4 which is 00010000
)

这个工作是因为当你在一个 const 组中仅仅有一个标示符在一行的时候,它将使用增长的 iota 取得前面的表达式并且再运用它,。在 Go 语言的 spec 中, 这就是所谓的隐性重复最后一个非空的表达式列表。


如果你对鸡蛋,巧克力和海鲜过敏,把这些 bits 翻转到 “on” 的位置(从左到右映射 bits)。然后你将得到一个 bit00010011,它对应十进制的 19。

type Allergen int
const (
  IgEggs         Allergen = 1 << iota // 1 << 0 which is 00000001
  IgChocolate                         // 1 << 1 which is 00000010
  IgNuts                              // 1 << 2 which is 00000100
  IgStrawberries                      // 1 << 3 which is 00001000
  IgShellfish                         // 1 << 4 which is 00010000
)
func tc() {
  fmt.Println(IgEggs | IgChocolate | IgShellfish)
  // output:
  // 19
}

这是在 Effective Go 中一个非常好定义数量级的示例:

type ByteSize float64
const (
  _           = iota             // ignore first value by assigning to blank identifier
  KB ByteSize = 1 << (10 * iota) // 1 << (10*1)
  MB                             // 1 << (10*2)
  GB                             // 1 << (10*3)
  TB                             // 1 << (10*4)
  PB                             // 1 << (10*5)
  EB                             // 1 << (10*6)
  ZB                             // 1 << (10*7)
  YB                             // 1 << (10*8)
)

但是等等,这有更多

当你在把两个常量定义在一行的时候会发生什么?

Banana 的值是什么?2 还是 3?Durian 的值又是?

const (
  Apple, Banana = iota + 1, iota + 2
  Cherimoya, Durian
  Elderberry, Fig
)

iota 在下一行增长,而不是立即取得它的引用。

// Apple: 1 
// Banana: 2 
// Cherimoya: 2 
// Durian: 3 
// Elderberry: 3 
// Fig: 4
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