16.1 泛型的非正式介绍

无论语言是否正式支持泛型，静态和强类型语言的类型系统都内置支持泛型（例如，Go 1.18之前与之后）。

例如，正如我们在前面章节中简要提到的，无论我们是否这样称呼它们，Go的内置集合类型array、slice、map和chan都是泛型类型。

举个例子，让我们考虑创建一系列int数组类型，大小分别为10、11、12和更多。

type intArr10 ... // 10个元素的int数组的类型
type intArr11 ... // 11个元素的int数组的类型
type intArr12 ... // 12个元素的int数组的类型
// ...

在Go中，intArr10、intArr11和intArr12是不同的、独特的类型，然而它们彼此看起来非常相似。唯一的区别是数组中的元素数量。这样显式地创建几十个甚至几个int数组类型通常是很不方便的。Go的内置数组文字语法支持创建由它们的大小参数化的数组类型。

type intArr10 [10]int
type intArr11 [11]int
type intArr12 [12]int
// ...

这个例子有点复杂，但重点是我们并不总是必须创建像intArr10、intArr11和intArr12这样的多种类型。Go的内置语法[N]int支持创建这个（可能无限的）相关类型系列，例如[10]int、[11]int、[1000]int等（其中N==10、N==11、N==1000等）。这就是泛型。

Go还允许创建具有不同元素类型的数组类型。语法上，我们可以（非正式地）将其写成[N]T，其中T代表任意类型。注意，像[100]T这样的“泛型类型”现在由另一种类型参数化，即其元素类型。（它表示元素类型为T的100个元素数组类型的集合）。Go的（新的）泛型类型或参数化类型（由另一种类型参数化）使用不同的语法，但思想是相同的。

“泛型类型”定义了一组相关（真实/具体）类型。尽管有这个名字，泛型类型并不是“真实类型”。它就像真实/具体类型的模板。例如，您不能直接在Go程序中使用map类型。您只能使用具体类型，如map[int]string。 Go的内置“map泛型类型”可以用map[K]V语法来表示（再次非正式），其中K和V分别表示键和值类型。

语法上的差异可能有点令人困惑，但与内置集合类型不同，Go允许使用特殊的泛型类型语法创建泛型类型和泛型函数（即使用泛型类型作为其参数和/或返回值的函数）。

对于泛型类型，可以使用命名类型定义语法创建泛型类型：

type TypeName[T1 Constraint1, T2 Constraint2, ...] AnotherType

在这里，AnotherType可以是命名或匿名类型（如struct或interface类型），可以依赖于泛型类型参数，例如T1、T2等。

对于泛型函数，可以使用泛型函数声明语法创建依赖于泛型类型的函数：

func FunctionName[T1 Constraint1, T2 Constraint2, ...]
  (/* 输入参数列表 */)
  /* 返回参数列表 */
{
  // 函数体语句列表
}

在泛型函数声明中，InputParameterList和/或ReturnParameterList可以包括泛型类型参数（例如T1、T2等），代替真实/具体类型。同样，函数体可以将类型参数当作真实的具体类型使用，只要它们的类型约束与实现一致即可。

有几件事需要注意。

• 根据定义，一个容器类型是一个参数化的类型。容器包括（特定类型的）元素。容器类型是最简单的，也是最重要的泛型的用例。

• 在Go的泛型语法中，总是需要类型参数的约束，即使它是any。

• 请注意，在内置的map类型中，键值必须是 "可散列 "的。这个约束是隐含的。另一方面，如果我们定义一个自定义的map/dictionary泛型，我们可以明确地指定这个要求（至少在理论上是这样）。

• 目前，从Go 1.19开始，只有两个接口，即any和comparable，被内置到语言中。预计在不久的将来，更多的接口（可以作为类型约束）将被包含在标准库中。

• Go的泛型在各方面都有一定的限制。例如，你不能定义一个依赖整数值的泛型（例如，像内置的数组类型）。