go泛型
在go 1.18里得到支持。
HelloWorld
package main
import (
"fmt"
)
func sumValues[K string, V int | float32](data map[K]V) V {
var ans V
for _, v := range data {
ans += v
}
return ans
}
func main() {
// 泛型调用
fmt.Println(sumValues[string, int](map[string]int{
"a": 1,
"b": 2,
}))
// 可以自动根据类型，编译器推导出类型
fmt.Println(sumValues(map[string]int{
"a": 1,
"b": 2,
}))
}
| 其中 int | float32 也可以用以下代码替代 |
type Number interface {
int | float32
}
func sumValues[K string, V Number](data map[K]V) V { ...
使用场景
在 Ian Lance Taylor 的 When To Use Generics 中列出了泛型的典型使用场景，归结为三种主要情况：
- 使用内置的容器类型，如
slices、maps和channels - 实现通用的数据结构，如
linked list或tree - 编写一个函数，其实现对许多类型来说都是一样的，比如一个排序函数
实现方式
泛型一般实现方式
虚拟方法表
在编译器中实现泛型的一种方法是使用 Virtual Method Table。泛型函数被修改成只接受指针作为参数的方式。然后，这些值被分配到堆上，这些值的指针被传递给泛型函数。这样做是因为指针看起来总是一样的，不管它指向的是什么类型。
如果这些值是对象，而泛型函数需要调用这些对象的方法，它就不能再这样做了。该函数只有一个指向对象的指针，不知道它们的方法在哪里。因此，它需要一个可以查询方法的内存地址的表格：Virtual Method Table。这种所谓的动态调度已经被 Go 和 Java 等语言中的接口所使用。
Virtual Method Table 不仅可以用来实现泛型，还可以用来实现其他类型的多态性。然而，推导这些指针和调用虚拟函数要比直接调用函数慢，而且使用 Virtual Method Table 会阻止编译器进行优化。
单态化 Monomorphization
一个更简单的方法是单态化（Monomorphization），编译器为每个被调用的数据类型生成一个泛型函数的副本。
func max[T Numeric](a, b T) T {
// ...
}
larger := max(3, 5)
由于上面显示的max函数是用两个整数调用的，编译器在对代码进行单态化时将为 int 生成一个 max 的副本。
func maxInt(a, b int) int {
// ...
}
larger := maxInt(3, 5)
最大的优势是，Monomorphization 带来的运行时性能明显好于使用 Virtual Method Table。直接方法调用不仅更有效率，而且还能适用整个编译器的优化链。不过，这样做的代价是编译时长，为所有相关类型生成泛型函数的副本是非常耗时的。
Go实现方式
这两种方法中哪一种最适合 Go？快速编译很重要，但运行时性能也很重要。为了满足这些要求，Go 团队决定在实现泛型时混合两种方法。
Go 使用 Monomorphization，但试图减少需要生成的函数副本的数量。它不是为每个类型创建一个副本，而是为内存中的每个布局生成一个副本：int、float64、Node 和其他所谓的 "值类型" 在内存中看起来都不一样，因此泛型函数将为所有这些类型复制副本。
与值类型相反，指针和接口在内存中总是有相同的布局。编译器将为指针和接口的调用生成一个泛型函数的副本。就像 Virtual Method Table 一样，泛型函数接收指针，因此需要一个表来动态地查找方法地址。在 Go 实现中的字典与虚拟方法表的性能特点相同。
这种混合方法的好处是，你在使用值类型的调用中获得了 Monomorphization 的性能优势，而只在使用指针或接口的调用中付出了 Virtual Method Table 的成本。