使用泛型实现比较功能的Go语言结构体

Question

使用泛型实现比较功能的Go语言结构体

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考虑以下代码片段，适用于go1.18beta2 linux/amd64版本。

    type Vector[T comparable] struct {
       data_ []T
    }
    
    func (v *Vector[T]) Contains(e T) bool {
       for _, x := range v.data_ {
          if x == e {
             return true
          }
       }
       return false
    }
    
    func TestVector(t *testing.T) {
       v2 := Vector[Vector[int]]{}
    }

这段代码无法编译并报错：“Vector[int] does not implement comparable”，这是因为

 Vector 没有定义相等运算符。然而，我找不到如何定义它们的方法。
问题：这种创建可比较结构体的方法是否被禁止了？为什么？或者是文档尚未编写？

- HJLebbink

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- blackgreen · Accepted Answer

约束条件comparable是预声明的，并由语言规范支持。您不能“手动”使类型实现它。文档在规范中可用（在Type Constraints下）：

预声明的接口类型comparable表示所有具体（非接口）类型的集合，这些类型是可比较的。具体而言，如果类型T满足以下条件，则类型T实现了comparable：

T不是接口类型且T支持操作==和！=；或者

T是接口类型，T的类型集中的每个类型都实现了comparable。

您的类型Vector[T comparable]不符合这些条件。它不是接口类型，并且它不支持相等操作，因为它的一个字段data_ []T由于是切片而不可比较——即使元素类型受到comparable的限制。 comparable 约束的目的是为了让写通用代码时可以使用 == 和 != 操作符。如果一个类型不是根据设计可比较的，你就不能写这样的代码。即使 Vector 没有类型参数，这也是正确的。

如果您的目标是实例化 Vector[Vector[T]] 并允许在 Vector[T] 实例之间进行相等性测试，您可能需要添加一个 Equal 方法来处理这个特定的用例 - 只有使用与接收器相同的类型参数实例化的向量才会被允许。

func (v *Vector[T]) Equal(e Vector[T]) bool {
    // test equality in a way that makes sense for this type
}

值得一提的是，有一种方法可以使Vector[T comparable]本身可比较，即将data_字段更改为指向切片的指针：

type Vector[T comparable] struct {
    data_ *[]T
}

现在使用Vector[Vector[int]]进行实例化是可以编译的。然而，除了使用结构字面量进行初始化非常麻烦（playground），它还带有指针比较的所有注意事项。更具体地说：

如果两个指针值指向同一变量或两者都具有值nil，则它们相等。指向不同零大小变量的指针可能相等，也可能不相等。

现在比较x == e测试存储在x和e的data_字段中的内存地址是否相同。这可能会扭曲比较两个Vector[T]实例的语义——如果它们持有对同一片段的引用，则它们相等吗？也许吧。这取决于程序想要做出的假设。就个人而言，我认为这实际上并不比拥有单独的Equal方法和/或重新设计数据类型更好，但通常情况下因人而异。

另请注意，如果您实例化为Vector[float64]并比较NaN值，则比较结果将为false。