仓颉原生应用编程语言教程（第5期）

泛型

视频：KCKCJY

在现代软件开发中，泛型编程已成为提高代码质量、复用性和灵活性的关键技术。泛型作为一种参数化多态技术，允许开发者在定义类型或函数时使用类型作为参数，从而创建可适用于多种数据类型的通用代码结构。泛型带来的好处包括：
代码复用：能够定义可操作多种类型的通用算法和数据结构，减少代码冗余。
类型安全：支持更多的编译时的类型检查，避免了运行时类型错误，增强了程序的稳定性。
性能提升：由于避免了不必要的类型转换，泛型还可以提高程序执行效率。
仓颉支持泛型编程，诸如函数、struct、class、interface、extend 都可以引入泛型变元以实现功能的泛型化。数组类型在仓颉中就是典型的泛型类型应用，其语法表示为 Array，其中 T 表示了元素的类型，可以被实例化为任何一个具体的类型，例如 Array 或 Array，甚至可以是嵌套数组 Array<Array>，从而可以轻易地构造各种不同元素类型的数组。
除了类型外，我们还可以定义泛型函数。例如我们可以为使用泛型函数来实现任意两个同类型数组的 concat 操作。如下代码所示，我们定义了一个泛型函数 concat，并且它支持任意两个 Array 类型的数组参数，经过处理后返回了一个拼接后的新数组。这样定义的 concat 函数可以应用在 Array、Array、Array<Array> 以及其它任意类型的数组上，实现了功能的通用化。
func concat(lhs: Array, rhs: Array): Array {
let defaultValue = if (lhs.size > 0) {
lhs[0]
} else if (rhs.size > 0) {
rhs[0]
} else {
return []
}
let newArr = Array(lhs.size + rhs.size, item: defaultValue)
// 使用数组切片进行整段拷贝
newArr[0..lhs.size] = lhs
newArr[lhs.size..lhs.size+rhs.size] = rhs
return newArr
}
泛型和接口以及子类型结合使用，还可以让我们对泛型中的类型变元给出具体的约束，从而对可以实例化该类型变元的实际类型做出限制。下面的例子中，我们希望在数组arr查找元素element。虽然我们并不关心数组及其元素的具体类型，但元素类型T必须能够支持判等操作，让我们能够比较数组中的元素与给定元素是否相等。因此，在lookup函数中的where子句中，我们要求T <: Equatable，即类型T必须实现了接口Equatable。
func lookup(element: T, arr: Array): Bool where T <: Equatable {
for (e in arr){
if (element == e){
return true
}
}
return false
}
仓颉的泛型类型不支持协变。以数组为例，不同元素类型的数组是完全不相同的类型，它们之间不能互相赋值，哪怕元素类型之间具有父子类型关系也是禁止的。这避免了数组协变导致的类型不安全问题。
如下示例所示，Apple 是 Fruit 的子类，但是变量 a 和变量 b 之间是不能互相赋值的，Array 和 Array 之间没有子类型关系。
open class Fruit {}
class Apple <: Fruit {}

main() {
var a: Array = []
var b: Array = []
a = b // 编译报错
b = a // 编译报错
}