长挺丑,Go 最新的泛型类型约束语法介绍
近期我们在分享《3 件与 Go 开发者有关的大小事》时,里面有一部分有提到 Go 泛型的约束类型语法又又又变了。
在评论区里看到不少的读者朋友大呼泛型的新类型约束语法挺丑,不如原本的好...
如下:
为此,今天煎鱼就带大家来看看,为什么会发生泛型的新语法会这种改变?
问题背景
原本 @Ian Lance Taylor 设计的的泛型类型关键字如下:
type T interface {type int, int8, int16, int32, int64, uint, uint8, uint16, uint32, uint64, uintptr, float32, float64, complex64, complex128, string
}
看起来好像非常 “顺眼”。但在《proposal: Go 2: sum types using interface type lists[1]》中社区进行了热烈的讨论。
认为该类型约束的关键字,过于 “模棱两可”。像是 @Damien Neil 所提出的以下两个例子。
结构体的例子:
package p
type mustIncludeDefaultCase struct{}
type MySum interface {type int, float64, mustIncludeDefaultCase
}
不明确的点之一,如果类型列表包含一个未导出的类型,那又应该是如何处理呢?
接口的例子:
type T interface { type int16, int32 }
func main() {var x Tswitch x.(type) {case int16:case int32:}
}
你认为程序会跑进哪个 switch-case 的代码块里呢,是 int16,还是 int32?
不,都不会,变量 x 是 nil,如此迷惑。
在社区讨论中,发现设计与真实场景一结合,发现这个类型规则在普通的接口类型、在约束中使用也太微妙了。
用类型列表嵌入接口时的行为也很奇怪。认为可以做的更好,那就是 “更显式”。
新提案
为此,Go 泛型的设计者 @Ian Lance Taylor 提出了一个新的提案《spec: generics: use type sets to remove type keyword in constraints[2]》。
其包含三个新的、更简单的想法来取代泛型提案中定义的类型列表。
关键名词
新语法在泛型处增加一个新概念:接口元素(interface elements),用作约束条件的接口类型,或者被嵌入约束条件的接口类型,允许嵌入一些额外的构造。
被嵌入的可以是:
任何类型,而不仅仅是一个接口类型。
一个新的句法结构,称为近似元素。
一个新的句法结构,称为联合元素。
重点名词,我们继续展开讲解,分别是:
嵌入约束。
近似元素。
联合元素。
接口类型。
联合元素
原先的语法中,类型约束会用逗号分隔的方式来展示。
如下:
type int, int8, int16, int32, int64
在新语法中,结合定义为 union element(联合元素),写成一系列由竖线 ”|“ 分隔的类型或近似元素。
如下:
type PredeclaredSignedInteger interface {int | int8 | int16 | int32 | int64
}
常常会和下面讲到的近似元素一起使用。
近似元素
新语法,他的标识符是 “~”,完整用法是 ~T
。~T
是指底层类型为 T 的所有类型的集合。例如:
type AnyInt interface{ ~int }
他的类型集是 ~int
,也就是所有类型为 int 的类型(如:int、int8、int16、int32、int64)都能够满足这个类型约束的条件。
再结合以上的分隔来使用,用法为:
type SignedInteger interface {~int | ~int8 | ~int16 | ~int32 | ~int64
}
相当于泛型提案中使用的以下类型:
interface {type int, int8, int16, int32, int64
}
新语法只需借助近似标识符 ~int
来表达就可以了,更明确的表示了近似匹配,而不是存在隐式理解。
嵌入约束
一个类型约束可以嵌入另一个约束,联合元素可以包括约束。
例如:
// Signed is a constraint whose type set is any signed integer type.
type Signed interface {~int | ~int8 | ~int16 | ~int32 | ~int64
}// Unsigned is a constraint whose type set is any unsigned integer type.
type Unsigned interface {~uint | ~uint8 | ~uint16 | ~uint32 | ~uint64 | ~uintptr
}// Float is a constraint whose type set is any floating point type.
type Float interface {~float32 | ~float64
}// Ordered is a constraint whose type set is any ordered type.
// That is, any type that supports the < operator.
type Ordered interface {Signed | Unsigned | Float | ~string
}
这个很好理解,就是正式支持嵌入约束了。
接口类型(联合约束元素)
在联合元素中,使用接口类型的话。将会把该类型集添加到联合中。
例如:
type Stringish interface {string | fmt.Stringer
}
Stringish 的类型集将是字符串类型和所有实现 fmt.Stringer
的类型,任何这些类型(包括 fmt.Stringer
本身)将被允许作为这个约束的类型参数。
也就是针对接口类型做了特殊的处理。
总结
今天这篇文章,主要讲解了 Go 泛型的新语法,其实本质上还是为了解决引入 A 后,出现了 BCD 新问题,又继续引入新的语法和模式来解决。
整体就是三个观点:
显式匹配:使用明确的 "~" 近似元素,澄清了何时在底层类型上进行匹配。
明确含义:使用 “|” 而不是 “,” 强调这是一个元素的联合。
嵌套优化:通过允许约束嵌入非界面元素,类型关键字可以被省略。
这就是用这两个新语法符号的原因,被嫌丑的新语法标识符 “|” 和 “~” ,其实也是在 issues 的大范围讨论中,由社区贡献出来的。
算是有利有弊?你的看法如何,欢迎在评论区留言:)
参考资料
[1]proposal: Go 2: sum types using interface type lists: https://github.com/golang/go/issues/41716
[2]spec: generics: use type sets to remove type keyword in constraints: https://github.com/golang/go/issues/45346
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