Go言語のジェネリクス

Go言語のジェネリクスの使い方とその利点

Go言語は静的型付けプログラミング言語であり、型安全性を保ちながら効率的なコードを書くことができます。Go 1.18で導入されたジェネリクスは、異なるデータ型に対して再利用可能な関数やデータ構造を作成するための強力な機能です。この記事では、ジェネリクスの基本的な使い方とその利点について説明します。

ジェネリクスとは？

ジェネリクスは、さまざまなデータ型で動作する関数やデータ構造を作成するための機能です。これにより、特定のデータ型に依存しないコードを書くことができます。例えば、整数や浮動小数点数、文字列などを扱う関数を1つのジェネリック関数として定義できます。

基本的な使い方

ジェネリクスを使うには、型パラメータを関数や型に追加します。型パラメータは角括弧（[]）内に定義され、各パラメータは大文字で始まる識別子にします。
例1: 配列の要素の合計を計算する関数
以下の例では、整数と浮動小数点数の配列の合計を計算するジェネリック関数を定義しています。

例

package main

import (
    "fmt"
)

// 型パラメータTを定義し、int型かfloat64型を受け付ける
func Sum[T int | float64](nums []T) T {
    var sum T
    for _, v := range nums {
        sum += v
    }
    return sum
}

func main() {
    ints := []int{1, 2, 3, 4, 5}
    floats := []float64{1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0}

    fmt.Println("Sum of ints:", Sum(ints))
    fmt.Println("Sum of floats:", Sum(floats))
}

結果

Sum of ints: 15
Sum of floats: 15

この例では、Sum関数は型パラメータTを持ち、int型かfloat64型を受け付けます。main関数では、整数と浮動小数点数のスライスを作成し、それぞれの合計を計算しています。
例2: 任意の型の配列を表示する関数
以下の例では、任意の型の配列を表示するジェネリック関数を定義しています。

例

package main

import (
    "fmt"
)

// 型パラメータTを定義し、任意の型を受け付ける
func Display[T any](nums []T) {
    for _, v := range nums {
        fmt.Println(v)
    }
}

func main() {
    ints := []int{0, 1, 2}
    floats := []float64{10.0, 11.0, 12.0}
    strs := []string{"a", "b", "c"}

    Display(ints)
    Display(floats)
    Display(strs)
}

結果

0
1
2
10
11
12
a
b
c

この例では、Display関数は型パラメータTを持ち、任意の型を受け付けます。main関数では、整数、浮動小数点数、文字列のスライスを作成し、それぞれの要素を表示しています。

ジェネリクスの利点

1. 型安全性の向上

ジェネリクスを使用することで、型安全性を保ちながら汎用的な関数やデータ構造を作成できます。これにより、型アサーションや型キャストの必要がなくなり、ランタイムエラーのリスクが減少します。

2. コードの再利用性の向上

ジェネリクスを使用することで、異なるデータ型に対して同じ関数やデータ構造を再利用できます。これにより、コードの重複を減らし、保守性が向上します。

3. コードの簡潔化

ジェネリクスを使用することで、複数のデータ型に対応するために別々の関数を書く必要がなくなります。これにより、コードがより簡潔になり、読みやすくなります。

まとめ

Go言語のジェネリクスは、型安全性を保ちながら効率的なコードを書くための強力な機能です。ジェネリクスを使用することで、異なるデータ型に対して再利用可能な関数やデータ構造を作成でき、コードの重複を減らし、保守性を向上させることができます。