如何看待go语言泛型的最新设计?
Go 由于不支持泛型而臭名昭著,但最近,泛型已接近成为现实。Go 团队实施了一个看起来比较稳定的设计草案,并且正以源到源翻译器原型的形式获得关注。本文讲述的是泛型的最新设计,以及如何自己尝试泛型。
例子FIFO Stack
假设你要创建一个先进先出堆栈。没有泛型,你可能会这样实现:
type Stack []interface{}func (s Stack) Peek() interface{} {
return s[len(s)-1]
}
func (s *Stack) Pop() {
*s = (*s)[:
len(*s)-1]
}
func (s *Stack) Push(value interface{}) {
*s =
append(*s, value)
}
但是,这里存在一个问题:每当你 Peek 项时,都必须使用类型断言将其从 interface{} 转换为你需要的类型。如果你的堆栈是 *MyObject 的堆栈,则意味着很多 s.Peek().(*MyObject)这样的代码。这不仅让人眼花缭乱,而且还可能引发错误。比如忘记 * 怎么办?或者如果您输入错误的类型怎么办?s.Push(MyObject{})` 可以顺利编译,而且你可能不会发现到自己的错误,直到它影响到你的整个服务为止。
通常,使用 interface{} 是相对危险的。使用更多受限制的类型总是更安全,因为可以在编译时而不是运行时发现问题。
泛型通过允许类型具有类型参数来解决此问题:
type Stack(type T) []Tfunc (s Stack(T)) Peek() T {
return s[len(s)-1]
}
func (s *Stack(T)) Pop() {
*s = (*s)[:
len(*s)-1]
}
func (s *Stack(T)) Push(value T) {
*s =
append(*s, value)
}
这会向 Stack 添加一个类型参数,从而完全不需要 interface{}。现在,当你使用 Peek() 时,返回的值已经是原始类型,并且没有机会返回错误的值类型。这种方式更安全,更容易使用。(译注:就是看起来更丑陋,^-^)
此外,泛型代码通常更易于编译器优化,从而获得更好的性能(以二进制大小为代价)。如果我们对上面的非泛型代码和泛型代码进行基准测试,我们可以看到区别:
type MyObject struct {
X
int
}
var sink MyObjectfunc BenchmarkGo1(b *testing.B) {
for i := 0 i < b.N i++ {
var s Stack
s.Push(MyObject{})
s.Push(MyObject{})
s.Pop()
sink = s.Peek().(MyObject)
}
}
func BenchmarkGo2(b *testing.B) {
for i := 0 i < b.N i++ {
var s Stack(MyObject)
s.Push(MyObject{})
s.Push(MyObject{})
s.Pop()
sink = s.Peek()
}
}
结果:
BenchmarkGo1BenchmarkGo1-16 12837528 87.0 ns/op 48 B/op 2 allocs/opBenchmarkGo2BenchmarkGo2-16 28406479 41.9 ns/op 24 B/op 2 allocs/op
在这种情况下,我们分配更少的内存,同时泛型的速度是非泛型的两倍。
合约(Contracts)上面的堆栈示例适用于任何类型。但是,在许多情况下,你需要编写仅适用于具有某些特征的类型的代码。例如,你可能希望堆栈要求类型实现 String() 函数
根据Effective C++第三版第一条款的描述,C++由以下四个“子语言”组成:
1、C子语言。C++支持C语言的几乎全部功能,主要是c89的部分,在语法上与C语言仅有极微妙的差别(如括号表达式的左右值性,具体请参考C++标准文献)。这部分功能对应于传统的面向过程的编程泛型,并提供了面向函数编程泛型的基础。
2、面向对象的C++语言。C++语言原本不具备面向对象的设计功能,然而随着面向对象编程的概念的普及,C++语言也开发出了支持面向对象功能的版本。这部分功能对应于面向对象的编程泛型。
3、泛型编程语言。C++强大(但容易失控的)模板功能使它能在编译期完成许多工作,从而大大提高运行期效率,并且大大提高了C++的表达能力。STL(C++标准模板库,Standard Template Library)是一个基于模板技术的库。随着STL的不断发展,它已经逐渐成为C++程序设计中不可或缺的部分,其效率可能比一般的native代码低些,但是其安全性与规范性使它大受欢迎。模板使C++能够支持泛型编程(generic programming)和生成式编程(generative programming)的泛型。
4、在C++11中引入的Lambda,使得程序员可以定义匿名函数,完善了C++对于面向函数的编程泛型的支持。