Go1.21 速览：过了一年半，slices、maps 泛型库终于要加入标准库。。。

Posted on by hackdl

大家好，我是煎鱼。

在 2022 年 3 月，Go1.18 终于发布。在该版本中，包含了 Go1.17 起就已存在的泛型，并于此版本正式发布泛型特性。

这是一个备受关注和争议的新特性。在 reddit 甚至有网友放出了这张图：

泛型库终于合进 master

曾经在 Go1.18 时，Go 语言之父 @Rob Pike 冒了个泡，掌了舵，让不要这么急把泛型重写进标准库。怕太着急，对泛型不熟会翻车。

如下图：

在经历了一年半的等待后，最近 Go slices 和 maps 的泛型库，终于被合并进 master 分支了。这意味着在 Go1.21 起，将会有泛型库进入官方标准库。

这相当于是个比较有标志性的节点了。

以下我们先看看一个简单的泛型 Demo，再看看具体的 slices 和 maps 的泛型标准库库的 API 和使用方式。

泛型 Demo

以下是社区提供的一个泛型快速 Demo，可以跟着思考运行一下，看看自己泛型的基本使用掌握的如何。

代码如下：

package main

import "fmt"

func MapKeys[K comparable, V any](m map[K]V) []K {
    r := make([]K, 0, len(m))
    for k := range m {
        r = append(r, k)
    }
    return r
}

type List[T any] struct {
    head, tail *element[T]
}

type element[T any] struct {
    next *element[T]
    val  T
}

func (lst *List[T]) Push(v T) {
    if lst.tail == nil {
        lst.head = &element[T]{val: v}
        lst.tail = lst.head
    } else {
        lst.tail.next = &element[T]{val: v}
        lst.tail = lst.tail.next
    }
}

func (lst *List[T]) GetAll() []T {
    var elems []T
    for e := lst.head; e != nil; e = e.next {
        elems = append(elems, e.val)
    }
    return elems
}

func main() {
    var m = map[int]string{1: "2", 2: "4", 4: "8"}

    fmt.Println("keys:", MapKeys(m))

    _ = MapKeys[int, string](m)

    lst := List[int]{}
    lst.Push(10)
    lst.Push(13)
    lst.Push(23)
    fmt.Println("list:", lst.GetAll())
}

输出结果：

keys: [4 1 2]
list: [10 13 23]

泛型 slices

以下给大家介绍泛型 slices 库的 API 和对应的用法。如果有看源码的兴趣，可以查看 src/slices/slices.go 文件。

其包含如下方法：

func BinarySearch[E constraints.Ordered](x []E, target E) (int, bool)
func BinarySearchFunc[E, T any](x []E, target T, cmp func(E, T) int) (int, bool)
  • BinarySearch：在已排序的切片中搜索目标，并返回找到目标的位置，或者目标在排序顺序中出现的位置；函数会返回一个 bool 值，表示是否真的在切片中找到目标。切片必须按递增顺序排序。
  • BinarySearchFunc：同上类似用法，区别在于可以传自己定义的比较函数。
func Clip[S ~[]E, E any](s S) S
func Clone[S ~[]E, E any](s S) S
func Compact[S ~[]E, E comparable](s S) S
func CompactFunc[S ~[]E, E any](s S, eq func(E, E) bool) S
func Compare[E constraints.Ordered](s1, s2 []E) int
func CompareFunc[E1, E2 any](s1 []E1, s2 []E2, cmp func(E1, E2) int) int
  • Clip：从切片中删除未使用的容量，返回 s[:len(s):len(s)]。
  • Clone：拷贝切片的副本，切片元素是使用赋值复制的，是浅拷贝。
  • Compact：将连续运行的相等元素替换为单个副本。类似于 Unix 的 uniq 命令。该函数会直接修改切片的元素，它不会创建新切片。
  • CompactFunc：同上类似用法，区别在于可传自定义函数进行比较。
func Contains[E comparable](s []E, v E) bool
func ContainsFunc[E any](s []E, f func(E) bool) bool
func Delete[S ~[]E, E any](s S, i, j int) S
  • Contains：在切片中查找所传入的参数，返回一个 bool 值，告知是否存在。
  • ContainsFunc：同上，可传自定义函数。
  • Delete：从切片中删除元素 s[i:j]，返回被修改（删除元素）后的切片。
func Equal[E comparable](s1, s2 []E) bool
func EqualFunc[E1, E2 any](s1 []E1, s2 []E2, eq func(E1, E2) bool) bool
func Grow[S ~[]E, E any](s S, n int) S
  • Equal：检查两个所传入的切片是否相等，需要确保长度相同，所有元素相等。如果长度不同，也是会返回 false。
  • EqualFunc：同上，可传自定义函数。
  • Grow：增加切片的容量，至少增加 n 个元素的空间。如果 n 是负数或者太大，无法分配内存，就会导致产生 panic。
func Index[E comparable](s []E, v E) int
func IndexFunc[E any](s []E, f func(E) bool) int
func Insert[S ~[]E, E any](s S, i int, v ...E) S
func Replace[S ~[]E, E any](s S, i, j int, v ...E) S
  • Index：返回所需检查元素在切片中第一次出现的索引位置。如果不存在，则返回 -1。
  • IndexFunc：同上，可传自定义函数。
  • Replace：用所传入的参数替换对应的元素，并返回修改后的切片。
func IsSorted[E constraints.Ordered](x []E) bool
func IsSortedFunc[E any](x []E, less func(a, b E) bool) bool
func Sort[E constraints.Ordered](x []E)
func SortFunc[E any](x []E, less func(a, b E) bool)
func SortStableFunc[E any](x []E, less func(a, b E) bool)
  • IsSorted：检查所传入的切片是否以升序排序。
  • IsSortedFunc：同上，可传自定义函数。
  • Sort：按升序对任意有序类型的切片进行排序。
  • SortFunc：同上，可传自定义函数。
  • SortStableFunc：对所传入的切片进行排序，同时保持相等元素的原始顺序，使用较少的元素进行比较。

泛型 maps

以下给大家介绍泛型 库的 API 和对应的用法。如果有看源码的兴趣，可以查看 src/maps/maps.go 文件。

其包含如下方法：

func Keys[M ~map[K]V, K comparable, V any](m M) []K
func Values[M ~map[K]V, K comparable, V any](m M) []V
func Equal[M1, M2 ~map[K]V, K, V comparable](m1 M1, m2 M2) bool
func EqualFunc[M1 ~map[K]V1, M2 ~map[K]V2, K comparable, V1, V2 any](m1 M1, m2 M2, eq func(V1, V2) bool) bool
  • Keys：返回 map 的键值内容，键值将以不确定的顺序出现。
  • Values：返回 map 的值，值将以不确定的顺序出现。
  • Equal：检查两个 map 是否包含相同的键/值对，内部会使用 == 来比较数值。
  • EqualFunc：EqualFunc与 Equal 方法类似，但使用闭包方法来比较数值，键值仍然用 == 来比较。
func DeleteFunc[M ~map[K]V, K comparable, V any](m M, del func(K, V) bool)
func Clear[M ~map[K]V, K comparable, V any](m M)
func Clone[M ~map[K]V, K comparable, V any](m M) M
func Copy[M1 ~map[K]V, M2 ~map[K]V, K comparable, V any](dst M1, src M2)
  • DeleteFunc：删除 map 中闭包方法返回 true 的任何键/值对。
  • Clear：清除从 map 中删除所有条目，使之为空。
  • Clone：返回一个 map 的副本，这是一个浅层克隆，新拷贝出来的的键和值使用普通的赋值来设置。
  • Copy：复制 src 中的所有键/值对，并将其加入 dst。当 src 中的一个键已经存在于 dst 中时，dst 中的值将被与 src 中的键相关的值所覆盖。

总结

Go 语言加不加泛型，怎么加泛型。吵了十多年，才把泛型这个新特性纳入进来。又花了一年半的时间，才把标准库最常见用的 slices、maps 泛型再逐步纳入进来。

虽然听起来一切都是那么的让人激动。但你细数一下时间，其实是比较久的。等 Go 官方库都能够叱咤泛型，可能还需要相当一段的时间。

你在你的 Go 项目代码中用上了吗？

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