Go語言泛型語法特性在Go 1.18版本落地后,不出所料,在github上看到大量的基礎(chǔ)容器類型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)被用泛型重寫。這種重寫我覺得是很正常、很自然的,并且實(shí)現(xiàn)良好的通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)改為泛型其實(shí)也不難,有些簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)可能分分鐘就能搞定。
Go 1.18發(fā)布后,我一直沒機(jī)會(huì)寫泛型,今天在做DSL語義模型提取時(shí),多處用到Stack結(jié)構(gòu),于是想到使用泛型簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)了一個(gè)通用的Stack結(jié)構(gòu)。
在Go中,我們可以用一個(gè)切片來定義Stack。泛型Stack類型的定義如下:
type Stack[T any] []T
這里的Stack類型就是一個(gè)帶有類型參數(shù)(type parameter)的泛型類型,它的類型參數(shù)的約束(constraints)為any,即允許任何類型作為Stack的元素類型。
Stack是最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),一般來說它具有的操作方法包括:
Push:壓棧;
Pop:彈棧;
Top:獲取棧頂元素;
Len:獲取棧內(nèi)元素個(gè)數(shù)。
對(duì)于以切片為底層存儲(chǔ)的Stack而言,壓棧Push操作就相當(dāng)于對(duì)切片的追加(append)操作:
func (s *Stack[T]) Push(v T) {
(*s) = append((*s), v)
}
不過,這里有兩點(diǎn)要注意:
泛型類型的方法原型中,receiver部分的類型要帶上類型參數(shù),比如這里的*Stack[T];
這里務(wù)必要用*Stack[T],而不要像下面代碼這樣用Stack[T],否則append方法改變的僅僅是Stack[T]的拷貝,而不是原Stack[T]類型的實(shí)例。
func (s Stack[T]) Push(v T) {
s = append(s, v)
}
我們?cè)賮砜纯?Stack[T]的彈棧Pop方法:
func (s *Stack[T]) Pop() T {
if len(*s) == 0 {
return nil
}
// Get the last element from the stack.
t := (*s)[len(*s)-1]
// Remove the last element from the stack.
*s = (*s)[:len(*s)-1]
return t
}
這樣實(shí)現(xiàn)的Pop方法會(huì)提示return nil一行有錯(cuò)誤:cannot use nil as T value in return statement。Go編譯器錯(cuò)誤信息提示我們:nil不能作為T類型的值返回。
Stack的類型參數(shù)的約束為any,即Stack的元素可以是任意類型,即可以是切片、map等復(fù)合類型,亦可以是int、string等值類型。如果將nil作為所有這些類型的零值的確不恰當(dāng)。
那么當(dāng)Stack為空時(shí),應(yīng)該如何返回呢?多虧Go原生支持類型零值。
我們可以聲明一個(gè)類型零值并將其作為返回值返回:
func (s *Stack[T]) Pop() T {
if len(*s) == 0 {
var zero T
return zero // 模擬類型零值
}
// Get the last element from the stack.
t := (*s)[len(*s)-1]
// Remove the last element from the stack.
*s = (*s)[:len(*s)-1]
return t
}
雖然這種方法有效,但你是不是和我有一樣的感覺:不夠優(yōu)雅。下面我們就來看一個(gè)更為優(yōu)雅的小技巧:利用函數(shù)的具名返回值,看代碼:
func (s *Stack[T]) Pop() (t T) {
if len(*s) == 0 {
return
}
// Get the last element from the stack.
t = (*s)[len(*s)-1]
// Remove the last element from the stack.
*s = (*s)[:len(*s)-1]
return
}
我們看到:具名返回值(named return value)一出馬,一切都變得自然而然了。當(dāng)然這也要?dú)w功于Go的類型零值特性。
具名返回值日常使用的不多,從使用的頻度來看,Go標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)以及多數(shù)項(xiàng)目的代碼默認(rèn)選擇非具名返回值(unamed return value)。當(dāng)函數(shù)使用defer且在deferred函數(shù)中修改外部函數(shù)返回值時(shí),應(yīng)用具名返回值可以讓代碼顯得更清晰一些:
func Foo() (a int) {
defer func() {
a = 5
}
a = 6
}
其他情況,看項(xiàng)目編碼規(guī)范一致性要求以及個(gè)人喜好了。不過,Go引入泛型后,針對(duì)上述的泛型函數(shù)返回零值的情況,相信具名返回值將得到更多的“出鏡”的機(jī)會(huì)。
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