阅读量:0
go语言入门之接口（附泛型详解）
1.概念
接口（interface）是一种类型，它是描述了一组方法的集合
type Animal interface { // Say 动物可以说话 Say() // Move 动物可以移动 Move() // Jump 动物可以跳起来 Jump() } func main() { var animal Animal // 这里打印的结果为nil，接口的零值为nil // 也就是说我们想要使用接口，必须对齐初始化 fmt.Println(animal) } 接口的方法并没有实现，接口只是一组抽象行为的定义，并不会和特定的实现细节所绑定
2.接口类型
接口在go1.18后被分为了两种类型
- 基本接口：只有方法的接口，用法与1.18版本之前一致,当然也可以用作类型约束
- 一般接口：不只有方法，还有类型的接口
基本接口
type MyError interface { // 接口中只有方法，所以是基本接口 Error() string } // 用法和 Go1.18之前保持一致 var err MyError = fmt.Errorf("hello world") 一般接口
type Uint interface { // 接口 Uint 中有类型，所以是一般接口 ~uint | ~uint8 | ~uint16 | ~uint32 | ~uint64 } type ReadWriter interface { // ReadWriter 接口既有方法也有类型，所以是一般接口 ~string | ~[]rune Read(p []byte) (n int, err error) Write(p []byte) (n int, err error) } 注意：一般接口类型不能用来定义变量，只能用于泛型的类型约束中
3.接口实现
需知：
- 接口实现规则：实现接口必须实现接口的所有方法，并且方法的名称，参数，返回值类型都相同
- 接口可以嵌套
type Animal interface { //Say 动物可以说话 Say() //Move 动物可以移动 Move() //Jump 动物可以跳起来 Jump() } type Dog struct { } func (d *Dog) Move() { fmt.Println("狗在跑") } func (d *Dog) Jump() { fmt.Println("狗在跳") } func (d *Dog) Say() { fmt.Println("汪汪汪") } type Cat struct { } func (c *Cat) Say() { fmt.Println("喵喵喵") } func main() { // 这里Dog实现了Animal接口，Cat没有实现 var dog Animal = &Dog{} dog.Say() } 4.空接口
需知：
- 空接口是没有方法的接口
- 因此任何类型都实现了
空接口 - 空接口类型的变量可以存储任意类型的变量
type Any interface{} func main() { var a Any a = 10 fmt.Println(a) } // 为了方便空接口的使用，所以go提供了一个类型别名any // 所以以后使用不需要定义空接口，可以直接用 func main() { var a any a = "张三" fmt.Println(a) } 5.类型断言
可以判断具体数据类型
语法为：x.(T)
- x：表示类型为interface{}的变量
- T：表示断言x可能是的类型
func main() { var a interface{} a = "张三" justifyType(j) } // 输出结果：未知类型为：string，内容为： 张三 // 断言判断类型 func justifyType(x interface{}) { switch v := x.(type) { case string: fmt.Printf("类型为：string，内容为： %v\n", v) case int: fmt.Printf("类型为：int，内容为： %v\n", v) case bool: fmt.Printf("类型为：bool，内容为： %v\n", v) default: fmt.Println("未定义类型！") } } 6.泛型
泛型这块我是基于其他文章做的自己的总结，想要了解更多请参考以下链接
泛型是一种编程语言的特性，允许在编写代码时不指定具体的数据类型，而在运行时动态确定。
泛型是
go1.18新增的功能
（1）为什么用泛型
当我们要求一个函数既能接收int类型的参数，又能接收float类型的参数
这就需要写两个不同函数去接收，或者用接口+反射之类的
这就会造成代码的一个冗余，因此就推出了泛型这个概念
（2）泛型的参数
type Slice[T int|float32|float64 ] []T T就是类型形参，具体类型不定，类似占位符int|float32|float64叫做类型约束T int|float32|float64被称为类型形参列表，定义所有的类型形参Slice[T]为类型名称- 我们将类型中带有类型形参的类型称为泛型类型，必须实例化后方可使用
例子：
// 首先定义一个结构体 type User[T int | float32, x []T] struct { Data x Age T grade T } // 如果想给这个结构体传参 var u1 User[int, []int] // 这样是没问题的 var u2 User[int, []float32] // 但是这样就会出现问题 // 因为之前形参已经传了int，所以x实参自然应该是int而非float32 （3）泛型receiver
实例：
// 定义泛型切口 type Slice[T int | float32] []T // 定义receiver func (s Slice[T]) Sum() T { var sum T for _, value := range s { sum += value } return sum } func main() { // 实例化泛型切口 ，类型float32和int任选 var s Slice[int] = []int{1, 2, 3, 4, 5, 6} // 或者这样写也行 // s := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6} fmt.Println(s.Sum()) } 基于队列的使用
队列，先进先出，类似排队
// 这里类型约束使用了空接口，代表的意思是所有类型都可以用来实例化泛型类型 Queue[T] type Queue[T interface{}] struct { elements []T } // 将数据放入队列尾部 func (q *Queue[T]) Put(value T) { q.elements = append(q.elements, value) } // 从队列头部取出并从头部删除对应数据 func (q *Queue[T]) Pop() (T, bool) { var value T if len(q.elements) == 0 { return value, true } value = q.elements[0] q.elements = q.elements[1:] return value, len(q.elements) == 0 } // 队列大小 func (q Queue[T]) Size() int { return len(q.elements) } 使用
var q1 Queue[string] // 可存放string类型数据的队列 q1.Put("A") q1.Put("B") q1.Put("C") q1.Pop() // "A" q1.Pop() // "B" q1.Pop() // "C" var q2 Queue[int] // 可存放int类型数据的队列 var q3 Queue[[]int] // 可存放[]int切片的队列 var q4 Queue[chan int] // 可存放int通道的队列 var q5 Queue[io.Reader] // 可存放接口的队列 var q6 Queue[struct{Name string}] //可存放结构体字段 // ....... 动态判断变量的类型
如果想判断泛型的变量类型可以使用反射进行判断，但是一般不建议
func (receiver Queue[T]) Put(value T) { // Printf() 可输出变量value的类型(底层就是通过反射实现的) fmt.Printf("%T", value) // 通过反射可以动态获得变量value的类型从而分情况处理 v := reflect.ValueOf(value) switch v.Kind() { case reflect.Int: // do something case reflect.String: // do something } // ... } （4）泛型函数
func Sum[T int | float32 | float64](a T, b T) T { return a + b } // 调用 依然需要实例化 Sum[int](1,2) // 当然go语言可以自行推到，所以下面这种写法也行 Sum(1,2) （5）泛型接口
泛型接口嵌套的使用
type Int interface { int | int8 | int16 | int32 | int64 } type Uint interface { uint | uint8 | uint16 | uint32 } type Float interface { float32 | float64 } // 不同接口在类型约束中支持使用|组合，同时也会识别| type SliceElement interface { Int | Uint | Float | string // 组合了三个接口类型并额外增加了一个 string 类型 } type Slice[T SliceElement] []T 任意类型泛型接口
// 空接口代表所有类型的集合。写入类型约束意味着所有类型都可拿来做类型实参 // any又是go语言的空接口 type Slice[T any] []T var s1 Slice[int] // 正确 var s2 Slice[map[string]string] // 正确 var s3 Slice[chan int] // 正确 var s4 Slice[interface{}] // 正确 // 错误。因为 map 中键的类型必须是可进行 != 和 == 比较的类型 type MyMap[KEY any, VALUE any] map[KEY]VALUE // 解决：用comparable type MyMap[KEY comparable, VALUE any] map[KEY]VALUE comparable（可比较）：
Go直接内置了一个叫
comparable的接口，它代表了所有可用!=以及==对比的类型不能比较大小
ordered（可排序）：
可以比较大小，但并没有内置，所以想要的话需要自己来定义相关接口
// Ordered 代表所有可比大小排序的类型 type Ordered interface { Integer | Float | ~string } type Integer interface { Signed | Unsigned } type Signed interface { ~int | ~int8 | ~int16 | ~int32 | ~int64 } type Unsigned interface { ~uint | ~uint8 | ~uint16 | ~uint32 | ~uint64 | ~uintptr } type Float interface { ~float32 | ~float64 } 泛型接口的一些规则
- 1.用
|连接多个类型的时候，类型之间不能有相交的部分(即必须是不交集) - 2.类型的并集中不能有类型形参
- 3.接口不能直接或间接地并入自己
- 4.接口的并集成员个数大于一的时候不能直接或间接并入
comparable接口 - 5.带方法的接口(无论是基本接口还是一般接口)，都不能写入接口的并集中
- 6.目前匿名结构体不支持泛型，成员方法也不支持泛型
具体每步的实现：
- 1.用
|连接多个类型的时候，类型之间不能有相交的部分(即必须是不交集)
type MyInt int // 错误，MyInt的底层类型是int,和 ~int 有相交的部分 type Ints interface { ~int | MyInt } // 但是相交的类型中是接口的话，则不受这一限制 // 正确 type Ints interface { ~int | interface{ MyInt } } 有时我们会看到
~int这样的表达式，~标记表示的是底层类型为int的所有类型，包括int
- 2.类型的并集中不能有类型形参
// 错误。T是类型形参 type MyInf[T ~int | ~string] interface { ~float32 | T } - 3.接口不能直接或间接地并入自己
简单的来说接口嵌套不能包含自己
比如B实现了A，C实现了B，那么A就不能实现C
- 4.接口的并集成员个数大于一的时候不能直接或间接并入
comparable接口
// 正确。只有一个类型的时候可以使用 comparable type OK interface { comparable } // 错误。类型并集不能直接并入 comparable 接口 type Bad interface { []int | comparable } - 5.带方法的接口(无论是基本接口还是一般接口)，都不能写入接口的并集中
// 错误，error是带方法的接口(一般接口) 不能写入并集中 type _ interface { ~int | ~string | error } （6）泛型常见错误
a.类型形参错误
// 错误。类型形参不能单独使用 type CommonType[T int | string | float32] T type Slice[T int | string | float32] []T type MyInt int // 错误。MyInt底层类型是int，但自身并不是不是int类型，泛型不接受 var s2 Slice[MyInt] // 解决：通过~解决,他代表着所有以 int 为底层类型的类型也都可用于实例化 type Slice[T ~int | string | float32] []T 注意：~的使用限制
- ~后的类型不能为接口
- ~后的类型必须为基本类型
b.类型约束错误
// 错误。T *int会被编译器误认为是表达式 T乘以int，而不是int指针 // 同时 | 还会被认为是按位或操作 type NewType[T *int|*float64] []T // 解法：通过类型约束包上 interface{} // 解决： type NewType[T interface{*int|*float64}] []T c.类型定义错误
type NewType[T int | string] int // 实例化案例 var a Wow[string] = 123 // 编译正确 var b Wow[string] = "hello" // 编译错误，因为"hello"不能赋值给底层类型int d.类型嵌套错误
// 先定义个泛型类型 Slice[T] type Slice[T int|string|float32|float64] []T // 错误。泛型类型Slice[T]的类型约束中不包含uint, uint8 type UintSlice[T uint|uint8] Slice[T] // 正确。基于泛型类型Slice[T]定义的新泛型类型 IntAndStringSlice[T] type IntAndStringSlice[T int|string] Slice[T] // 正确 基于IntAndStringSlice[T]套娃定义出的新泛型类型 type IntSlice[T int] IntAndStringSlice[T] // 在map中套一个泛型类型Slice[T] type NewMap[T int|string] map[string]Slice[T] // 在map中套Slice[T]的另一种写法 type NewMap2[T Slice[int] | Slice[string]] map[string]T 