在C/C++中我們可以使用泛型的方法使代碼得以重復使用,最常見例如stl functions:vector<int> vint or vector<float> vfloat等。這篇文章將使用interface{...}接口使Golang實現泛型。
interface{...}是實現泛型的基礎。如一個數組元素類型是interface{...}的話,那么實現了該接口的實體都可以被放置入數組中。注意其中并不一定必須是空接口(簡單類型我們可以通過把他轉化為自定義類型后實現接口)。為什么interface中要聲明方法:因為當我們需要對數組內數據進行操作時(如比較大小),我們需要為這個操作聲明一個自定義的方法。換言之,只有實現了這個方法的實體才允許被加入進數組中。
基礎Demo
在下面演示的Demo中,我們將實現一個最簡單的vector,并實現插入時排序的功能。
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type Comper interface{ Lessthan (Comper) bool } type Sdata struct{ data []Comper } func (t *Sdata) Push (item Comper){ t.data = append(t.data, item) for k,v:=range t.data{ if item.Lessthan(v) { //調用接口定義的方法 //排序操作 break } } } |
如此便實現了一個最簡單的Demo,使用Sdata的數組元素必須先實現Lessthan方法:
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type Myint int func (t Myint) Lessthan (x Comper) bool { return t<x.(Myint) } func main() { mydata := Sdata{make([]Comper, 0)} for i:=10;i>0;i--{ mydata.Push((Myint(i))) } fmt.Println(mydata) } |
但這個Demo的缺點也有許多,一是簡單類型元素無法使用Sdata進行排序,二是不支持并發(fā),在并發(fā)的情況下會產生不可預料的結果。
通過Reflect支持簡單類型的Demo
為要支持簡單類型,我們只能使用空接口作為數組元素類型。這時候我們的程序邏輯應該是這樣:如果這是一個簡單類型,那么我們直接調用內置的"<"與">"進行比較;如果這不是一個簡單類型,那么我們仍舊調用Lessthan方法:
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type Comper interface{ Lessthan (Comper) bool } type Sdata struct{ data []interface{} } func (t *Sdata) Push (item interface{}){ for _,v:=range t.data{ if reflect.TypeOf(item).Implements(reflect.TypeOf(new(Comper)).Elem()) { citem:=item.(Comper) cv:=v.(Comper) if citem.Lessthan(cv) { //要執(zhí)行的操作 break } }else{ x,v:=reflect.ValueOf(item),reflect.ValueOf(v) switch x.Kind() { case reflect.Int: case reflect.Int8: case reflect.Int16: /*...*/ //x, y:=x.Int(), y.Int() /*...*/ break case reflect.Uint: /*...*/ } } } } |
利用reflect判斷item的類型:
reflect.TypeOf(item).Implements(reflect.TypeOf(new(comper)).Elem()),即item類型是否實現了comper接口類型。TypeOf(new(comper))是一個指針ptr,Elem()將指針轉為值。如果該函數返回值為true,則可將item和v從interface{}強制轉為Comper接口,調用Lessthan(...);當然你也可以使用類型斷言,那種方式更簡單也更常用,我在這兒只是嘗試一下使用反射的方法:if v,ok:=item.(comper); ok{...}
不能直接對value類型進行大小比較:
value類型不能通過">"與"<"直接比較大小,即使我們知道他是簡單類型。作者還沒有找到簡單的方法能直接轉化值為簡單類型并比較,因此采用了枚舉的方法。若有更簡便的方法,也請告知。
如果使用實例指針實現接口:
這是一個比較難以發(fā)現的問題,涉及到golang的類型系統。也就是說,如果我們實現Lessthen的方法是這樣func (t*Myint) Lessthan (x Comper) bool,那么很有可能你的斷言item類型就要失敗了。我們可以看一下此時item的類型:
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fmt.Println(reflect.TypeOf(t.data[0])) //main.XXX |
這不是我們期待的,因為我們知道只有*T類型的方法集才是S和*S,而T類型的方法集只有S。很明顯,main.XXX的方法集里不包括Lessthan方法,只有*main.XXX才包括。所以正確的使用方法是,在最初賦值的時候就賦值給指針類型:
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mi := Myint(i) mydata.Push(&mi) |
多接口分層Demo
空接口其實只是一個特殊用例,我們將其推廣后即可發(fā)現,我們可以定義多個接口,聲明多種方法,實體實現了若干種方法便有權限調用若干函數:
例如我們可以賦予讀取權限,寫入權限與刪除權限,來對應不同需求:
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type Reader interface { Read () interface{} } type Writer interface { Write (Writer) } type ReadWriter interface { Reader Writer } type Remover interface { Remove () } type Sdata struct { data []interface{} } func (t *Sdata)Get(i int)interface{}{ if len(t.data) == 0{return nil} if reflect.TypeOf(t.data[0]).Implements(reflect.TypeOf(new(Reader)).Elem()) == true{ return t.data[i].(Reader).Read() } } func (t *Sdata)Modify(i int, w Writer){ // if reflect.TypeOf(t.data[0]).Implements(reflect.TypeOf(new(ReadWriter)).Elem()) == true if _,ok:=t.data[0].(ReadWriter);ok{ t.data[i].(Writer).Write(w) } } //...... |
自定義Myint類型并實現Reader,Writer接口:
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type Readint int func (t Readint) Read() interface{}{ return int(t) } //--------------------------------------------- type Myint int func (t Myint) Read() interface{}{ return int(t) } func (t *Myint) Write(w Writer){ *t = *w.(*Myint) return } func main() { mydata := Sdata{make([]interface{}, 1)} var u,v Myint = 5,6 mydata.data[0] = &u fmt.Println("Myint is ", mydata.Get(0)) mydata.Modify(0,&v) fmt.Println("Myint is ", mydata.Get(0)) var ru Readint = 100 readdata := Sdata{make([]interface{}, 1)} readdata.data[0] = &ru fmt.Println("Readint is ", readdata.Get(0)) //var rv Readint = 101 readdata.Modify(0,&v) //事實上,如果傳遞rv則編譯根本不會通過。 fmt.Println("Readint is ", readdata.Get(0)) } |
運行結果:
Myint is 5
Myint is 6
Readint is 100
Readint is 100
說明:如果因為認為上述代碼傳遞&rv根本不會通過編譯而不去作類型檢查,這是不可取的。因為對于空接口interface{}而言,無所謂實體的類型,只在乎是否實現方法,因此傳遞&v是合情合理的。另外,因為該Demo是一個簡易版本,所以判斷權限部分僅僅根據判斷第0個元素的權限。事實上,判斷權限應該在初始化時完成并將其存儲在結構體變量中。
最后關于并發(fā)的問題,套用讀寫鎖即可。過于簡單不再通過Demo驗證。
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