Go泛型切片封装的一般思路

前言

Go是一门使用比较简单的编程语言,以其天生支持高并发的特点深受程序员们的欢迎。语法简单的同时,也时常需要自己封装一些函数或者方法,本身较少地提供了高级API。
比如定义一个切片:

var s = []string{"abc", "123", "abc", ..., "abc", "123"}

现在需要删除这个切片所有的字符串"abc",没有捷径,只能循环查找abc的索引(下标),然后通过子切片的方式逐一删除。伪代码如下:

for {
    idx := findIndex(s, "abc")
          if idx == -1 {
              break
          } else {
             removeByIndex(s, idx)
          }
}
问题很严峻

1)没有封装的话,每个切片都得重复写这段代码,简直是不可接受的。另外findIndex和removeByIndex两个函数,也需要实现一下。
2)这只是以字符串切片为例,如果是int/float/自定义的struct切片,怎么办?复制一份代码,修改参数类型,这也是不可接受的。

怎么办?

问题1:我们可以封装函数,如

func Remove(s []string, tar string){
      ...
}

这样封装,只能用在字符串切片上,显然不够完美,go 1.18引入了泛型,那让这个函数支持泛型,是可以的:

func Remove[T any](s []T, tar T){
      ...
}

理论上可行了,别忘了我们还需要实现FindIndex这个函数,由于T的范围是any,所以没有办法用 == 去判断相等

func FindIndex[T any](s []T, tar T) int {
    for i, e := range s {
        if e == tar { // 编译报错
            return i
        }
    return -1
}

所以这里我们需要传入一个匿名函数,让上层确定FindIndex的规则。所以FindIndex的方法就变成这样:

func FindIndex[T any](s []T, compare func(t T) bool) int {
    for i, e := range s {
        if compare(e) {
            return i
        }
    return -1
}
// 相应的remove的函数签名得是这样:
func Remove[T any](s []T, compare func(t T) bool){
      ...
}

到这里应该是可以用了。

升华

上述内容还是典型的面向过程思维,我们要让程序看着更“面向对象”一些。所以我们封装一个“泛型类”,go里面没有类的叫法,所以叫泛型机构体,定义很简单,

type Slice[T any] []T

//同时给它配个“构造函数”

func NewSlice[T any]() *Slice[T] {
    s := make(Slice[T], 0)
    return &s
}

//再配个Append方法,让它可以被追加元素
func (s *Slice[T]) Append(t ...T) {
    *s = append(*s, t...)
}

实现FindIndex方法,

func (s *Slice[T]) FindIndex(compare func(t T) bool) int {
    for i, e := range *s {
        if compare(e) {
            // 由于T的范围是any, 无法简单地判断t==e, 故需传入比较函数
            return i
        }
    }
    return -1
}

实现Remove方法,

func (s *Slice[T]) Remove(compare func(t T) bool) {
    for {
        idx := s.FindIndex(compare)
        if idx == -1 {
            break
        } else {
            *s = append((*s)[:idx], (*s)[idx+1:]...)
        }
    }
}

测试一下:

// 实例化
s := NewSlice[string]()
// 往切片里追加元素
s.Append("abc", "123", "xyz", "abc", "ABC")
// 定义一个匿名函数,指定要删除的元素
toDel := func(s string) bool { return strings.ToUpper(s)=="ABC"}
// 调用删除方法
s.Remove(toDel)
总结

这里以删除指定元素为例说明泛型切片封装的一般思路,其他功能也可以采用相同的思路,举一隅以三隅反吧。

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