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Go 语言泛型的代码示例（基于类型参数和类型集）

支持泛型的 Go 编译器

正在开发阶段的 Go 编译器（称之为 gotip）支持类型参数和类型集编写的泛型代码。可以通过下面的命令进行安装：

$ go get golang.org/dl/gotip
$ gotip download
$ gotip version
go version devel go1.18-6e50991 Sat Aug 21 18:23:58 2021 +0000 darwin/arm64

标准库

下面这些包将出现在 Go 1.18 的发行版中：

constraints 包

该包基于这些提案：

• golang/go#45458 proposal: constraints: new package to define standard type parameter constraints
• golang/go#47319 proposal: constraints: new package to define standard type parameter constraints (discussion)

可以在这里找到一个可能的实现。

package constraints

type Signed interface
type Unsigned interface
type Integer interface
type Float interface
type Complex interface
type Ordered interface
type Slice[Elem any] interface
type Map[Key comparable, Val any] interface
type Chan[Elem any] interface

slices 包

该包基于这些提案：

• golang/go#45955 proposal: slices: new package to provide generic slice functions
• golang/go#47203 proposal: slices: new package to provide generic slice functions (discussion)

可以在这里找到一个可能的实现。

package slices

import "constraints"

func Equal[T comparable](s1, s2 []T) bool
func EqualFunc[T1, T2 any](s1 []T1, s2 []T2, eq func(T1, T2) bool) bool
func Compare[T constraints.Ordered](s1, s2 []T) int
func CompareFunc[T any](s1, s2 []T, cmp func(T, T) int) int
func Index[T comparable](s []T, v T) int
func IndexFunc[T any](s []T, f func(T) bool) int
func Contains[T comparable](s []T, v T) bool
func Insert[S constraints.Slice[T], T any](s S, i int, v ...T) S
func Delete[S constraints.Slice[T], T any](s S, i, j int) S
func Clone[S constraints.Slice[T], T any](s S) S
func Compact[S constraints.Slice[T], T comparable](s S) S
func CompactFunc[S constraints.Slice[T], T any](s S, cmp func(T, T) bool) S
func Grow[S constraints.Slice[T], T any](s S, n int) S
func Clip[S constraints.Slice[T], T any](s S) S

maps 包

该包基于这些提案：

• golang/go#47649 proposal: maps: new package to provide generic map functions
• golang/go#47330 proposal: maps: new package to provide generic map functions (discussion)

可以在这里找到一个可能的实现。

package maps

func Keys[K comparable, V any](m map[K]V) []K
func Values[K comparable, V any](m map[K]V) []V
func Equal[K, V comparable](m1, m2 map[K]V) bool
func EqualFunc[K comparable, V1, V2 any](m1 map[K]V1, m2 map[K]V2, cmp func(V1, V2) bool) bool
func Clear[K comparable, V any](m map[K]V)
func Clone[K comparable, V any](m map[K]V) map[K]V
func Add[K comparable, V any](dst, src map[K]V)
func Filter[K comparable, V any](m map[K]V, keep func(K, V) bool)

container/set 包

该包基于这些提案：

• golang/go#47331 proposal: container/set: new package to provide a generic set type (discussion)

可以在这里找到一个可能的实现。

package set

type Set[Elem comparable] struct { ... }
func (s *Set[Elem]) Add(v ...Elem)
func (s *Set[Elem]) AddSet(s2 Set[Elem])
func (s *Set[Elem]) Remove(v ...Elem)
func (s *Set[Elem]) RemoveSet(s2 Set[Elem])
func (s *Set[Elem]) Has(v Elem) bool
func (s *Set[Elem]) HasAny(s2 Set[Elem]) bool
func (s *Set[Elem]) HasAll(s2 Set[Elem]) bool
func (s *Set[Elem]) Values() []Elem
func (s *Set[Elem]) Equal(s2 Set[Elem]) bool
func (s *Set[Elem]) Clear()
func (s *Set[Elem]) Clone() Set[Elem]
func (s *Set[Elem]) Filter(keep func(Elem) bool)
func (s *Set[Elem]) Len() int
func (s *Set[Elem]) Do(f func(Elem) bool)

func Of[Elem comparable](v ...Elem) Set[Elem]
func Union[Elem comparable](s1, s2 Set[Elem]) Set[Elem]
func Intersection[Elem comparable](s1, s2 Set[Elem]) Set[Elem]
func Difference[Elem comparable](s1, s2 Set[Elem]) Set[Elem]

其他 (仍在讨论中)

• golang/go#47657 proposal: sync, sync/atomic: add PoolOf, MapOf, ValueOf
• golang/go#47632 proposal: container/heap: add Heap, a heap backed by a slice
• golang/go#47619 proposal: generic functions in the sort package

更多示例

出了前面的标准库实现示例之外，仓库中还包含了更多其他场景下的的示例。这些示例可以直接 通过安装的 gotip 命令执行：

$ gotip run demo/ex1-sort.go
$ gotip run demo/ex2-mapreduce.go
$ gotip run demo/ex3-stack.go
$ gotip run demo/ex4-map.go
$ cd errors      && gotip test
$ cd fmt         && gotip test
$ cd future      && gotip test
$ cd linalg      && gotip test
$ cd list        && gotip test
$ cd math        && gotip test
$ cd metrics     && gotip test
$ cd ring        && gotip test
$ cd stack       && gotip test
$ cd strings     && gotip test
$ cd sync/atomic && gotip test
$ cd tree        && gotip test

已知的问题

由于当前 Go 的编译器实现上不完整，目前（2021.08.22）已知这些问题：

• 泛型切片表达式尚未实现
• 公开函数的导出和包的导入还需要完善
• 更多类型检查相关的完善

更多满足语言规范的代码（暂时）还不能正常编译执行。例如这些目录下的代码：

chans
demo/ex5-loadbalance.go
graph
maps
sched
slices
sync

进一步阅读

• Changkun Ou. Go 语言泛型研究总结. 2020.08. 最后更新 2021.08.
• Changkun Ou. Go 2 泛型: 类型参数. Go 夜读 第 80 期. 2020 年 3 月 18 日.

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