在go语言中使用泛型和反射

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简介: 【7月更文挑战第8天】本文介绍go支持泛型后,提升了代码复用,如操作切片、映射、通道的函数,以及自定义数据结构。 泛型适用于通用数据结构和函数,减少接口使用和类型断言。

简介

泛型的加入是 Go(前身为 Golang)自首次亮相以来最重大的变化。 泛型允许你编写代码,而无需显式提供它们采用或返回的特定数据类型,换句话说,在编写某些代码或数据结构时,你不会提供值的类型。

这些类型值稍后会传递。泛型允许 Go 程序员稍后指定类型并避免使用相似代码。一个简单例子是,逆向输出一个数组,如果函数不知道数组元素的类型该怎么办?

question_ans.png

但如果没有泛型,就没有类型安全的方法来实现它而不重复代码。
您必须为每种类型实现一个逆转数组或切片的函数,这将创建大量相似代码,这些代码需要与相应维护的每个类型实现同步。 这听起来是一个麻烦。

1 泛型

通常在go中使用interface 空接口 可以用作泛型的支持。

1.18.1 之后的版本的golang语言 已经支持泛型。简介的例子如下

package main

import "fmt"

func main() {
        fmt.Println(reverse([]int{1, 2, 3, 4, 5}))
}

// T是一个类型参数,在函数内部像普通类型一样使用any 是对类型的约束,即 T 必须实现“any”接口
func reverse[T any](s []T) []T {
        l := len(s)
        r := make([]T, l)

        for i, ele := range s {
                r[l-i-1] = ele
        }
        return r
}

该例的泛型就是T参数。

image.png

那么,泛型可以提升什么?

以下是一些常见的场景:

对任何元素类型的切片,映射,通道进行操作的函数。

对切片或map 元素 进行计算的函数,例如最大,最小,平均,模式,标准偏差.

切片或map 的转换函数,如缩放切片.在channel 通道运行的功能,例如将两个通道组合为一个通道.

2 泛型和类型近似

类型近似,用~(波浪号)符号

  `~`  `~`

通用数据结构,如集合,多map,并发散列图,图,树,链表.
对函数进行操作的函数,例如并行调用给定函数并返回一部分结果.

image.png

当公共方法的实现对于每种类型看起来都相同时,这种相同的部分可以作为泛型的特征。

2 使用反射, 避免使用泛型类型参数

当每个类型都有不同的 方法时,使用反射将 interface 中的类型转换为 []byte

   json.Marshal(inter) 

如果算法调用一组特定方法就足够,那么使用特定接口仍然为最好的方法
特别是当每个类型的通用方法实现不同时。

如 io.Reader 之类的通用接口将无处可用。
还应考虑使用反射对传递的数据进行拆箱,因为它可简化API的使用
例如: 将数据作为 空接口的 json.Marshal()函数对用户来说非常方便。

go的反射.png

修改它以使用类型参数将损害这种情况,因为传递数据需要实现特定方法。

3 小结

Go 1.18+ 支持泛型,提升了代码复用,如操作切片、映射、通道的函数,以及自定义数据结构。
类型近似允许更灵活的类型匹配。

反射与interface{}结合在泛型未引入前提供类似功能,但效率较低且需运行时检查。
自定义泛型示例展示了如何通过反射创建动态类型容器,确保类型安全。

泛型适用于通用数据结构和函数,减少接口使用和类型断言。

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