Go 1.23 迭代器，统一标准，改善 Go 生态系统
前言
Go 1.23 版本在 2024 年 8 月 14 日发布，带来了多项重大更新。其中，最值得关注的就是统一的迭代器标准。本篇文章将重点介绍 Go 1.23 版本引入的标准迭代器，分析其对 Go 生态系统的改善。
让我们准备一杯咖啡，深入探讨这一新功能。
为什么引入标准迭代器
虽然迭代器在 Go 语言中并不是新概念，很多库如 bufio.Scanner、database.Rows、filepath.Walk 等都实现了迭代器，但这些迭代器的实现各不相同，使用时需要重新学习每个库的具体实现方式。通过引入统一的标准迭代器，开发者只需掌握一种通用的迭代器使用方法，就可以适应所有场景。这大大提升了 Go 语言的开发体验和一致性。
迭代器的定义
在 Go 1.23 中，迭代器分为以下三种签名形式：
func(yield func() bool)
func(yield func(V) bool)
func(yield func(K, V) bool)
只要函数符合以上形式之一，它就可以被称为迭代器。Go 1.23 中的迭代器设计为推迭代器，通过调用 yield 函数推送元素。如果 yield 返回 false，则迭代终止。
示例代码
func Backward[E any](s []E) func(yield func(int, E) bool) {
return func(yield func(int, E) bool) {
for i := len(s) - 1; i >= 0; i-- {
if !yield(i, s[i]) {
return
}
}
}
}
这个函数会倒序遍历切片 s，通过 yield 函数推送每个元素。
Range Over Function Types（对函数类型的遍历）
在 Go 1.23 中，for-range 循环新增了对函数类型的支持，前提是函数实现了迭代器接口。这意味着可以直接对函数进行迭代操作，简化了迭代器的使用。
示例代码
package main
import "fmt"
func main() {
s := []string{"程序员", "程序员茄子"}
for i, v := range Backward(s) {
fmt.Println(i, v)
}
}
func Backward[E any](s []E) func(yield func(int, E) bool) {
return func(yield func(int, E) bool) {
for i := len(s) - 1; i >= 0; i-- {
if !yield(i, s[i]) {
return
}
}
}
}
输出：
1 程序员茄子
0 程序员
iter 包
Go 1.23 新增了 iter 包，定义了两种迭代器类型 Seq 和 Seq2，用于不同场景下的迭代操作。
package iter
type Seq[V any] func(yield func(V) bool)
type Seq2[K, V any] func(yield func(K, V) bool)
Seq：用于单值迭代。Seq2：用于键值对的迭代。
Set 集合的迭代器实现
type Set[E comparable] struct {
m map[E]struct{}
}
func NewSet[E comparable]() Set[E] {
return Set[E]{m: make(map[E]struct{})}
}
func (s Set[E]) Add(e E) {
s.m[e] = struct{}{}
}
func (s Set[E]) All() iter.Seq[E] {
return func(yield func(E) bool) {
for v := range s.m {
if !yield(v) {
return
}
}
}
}
完整示例代码
package main
import (
"fmt"
"iter"
)
type Set[E comparable] struct {
m map[E]struct{}
}
func NewSet[E comparable]() Set[E] {
return Set[E]{m: make(map[E]struct{})}
}
func (s Set[E]) Add(e E) {
s.m[e] = struct{}{}
}
func (s Set[E]) All() iter.Seq[E] {
return func(yield func(E) bool) {
for v := range s.m {
if !yield(v) {
return
}
}
}
}
func main() {
set := NewSet[string]()
set.Add("程序员")
set.Add("程序员茄子")
for v := range set.All() {
fmt.Println(v)
}
}
输出：
程序员
程序员茄子
拉迭代器
拉迭代器由调用方主动请求数据，而推迭代器则是由数据容器推送数据。在 Go 1.23 中，iter 包提供了 Pull 函数来生成拉迭代器，返回两个值：一个是拉取下一个元素的函数，另一个是停止迭代的函数。
示例代码
package main
import (
"fmt"
"iter"
)
type Set[E comparable] struct {
m map[E]struct{}
}
func (s Set[E]) All() iter.Seq[E] {
return func(yield func(E) bool) {
for v := range s.m {
if !yield(v) {
return
}
}
}
}
func main() {
set := NewSet[string]()
set.Add("程序员")
set.Add("程序员茄子")
next, stop := iter.Pull(set.All())
for {
v, ok := next()
if !ok {
break
}
fmt.Println(v)
stop()
}
}
标准库中的迭代器函数
Go 1.23 为 slices 和 maps 包增加了多个与迭代器相关的函数，以简化对常见数据结构的迭代操作。
slices 包新增的函数
All([]E) iter.Seq2[int, E]Values([]E) iter.Seq[E]Collect(iter.Seq[E]) []E
maps 包新增的函数
All(map[K]V) iter.Seq2[K, V]Keys(map[K]V) iter.Seq[K]Values(map[K]V) iter.Seq[V]
小结
Go 1.23 引入了标准迭代器机制，统一了迭代器的设计，提升了代码的一致性和可维护性。虽然新增的迭代器功能可能会增加一定的学习成本，但它极大地简化了 Go 生态中迭代操作的复杂性，尤其是配合 iter 包的使用，开发者可以更轻松地处理各种迭代场景。
你对 Go 1.23 中的迭代器有何看法？欢迎在评论区分享你的见解。
参考资料
相关链接引用
- [1] bufio.Scanner
- [2] database.Rows
- [3] filepath.Walk
- [4] flag.Visit
- [5] sync.Map.Range