本节书摘来自华章出版社《Hack与HHVM权威指南》一书中的第2章,第2.1节,作者 Owen Yamauchi,更多章节内容可以访问“华章计算机”公众号查看。
第2章
泛型
泛型在Hack的类型系统里面是个非常强大的特性,泛型可以允许你在不知道流程中传入的具体类型的情况下,写出类型安全的代码。一个类或者函数都可以是泛型的,这意味着它可以让调用者来选择传入的参数类型。
泛型结构体最好的例子就是数组和集合类(关于集合类的更多内容请参见第5章)。不具备明确指出数组内容具体类型的能力,它不可能推断出索引自数组的任何值的类型,并且设置数组中的一个值不能被类型检查。这些操作在PHP和Hack中都是非常常见的,并且泛型让类型检查器能够理解并对它们进行核实。
在本章的内容中,我们将对泛型提供的所有特性进行查看和学习。
2.1 入门实例
我们将会从一个非常简单的例子入手学习:一个包含随意值的类。你可能在日常练习中从来没有这么写过这样的代码注1,但是这是一个对泛型进行介绍的最好例子。在本章的学习中,我们讲会使用它作为运行的实例。
为了使一个类“泛型化”,我们可以在类名后面放置一个由尖括号括起来的、逗号分隔的类型形参列表。一个类型形参可以简单理解为:一个用大写T开头的标识符。在泛型类定义内部,可以在变量标准中使用这些类型形参。主要在如下三个常见的位置(属性、方法形参、方法的返回标注类型)。
下面是泛型类的例子:
class Wrapper<Tval> {
private Tval $value;
public function __construct(Tval $value) {
$this->value = $value;
}
public function setValue(Tval $value): void {
$this->value = $value;
}
public function getValue(): Tval {
return $this->value;
}
}
// There can be multiple type parameters
class DualWrapper<Tone, Ttwo> {
// ...
}
为了使用这种泛型类,你仅需要像往常一样对它进行实例化,然后使用得到的结果对象即可。
$wrapper = new Wrapper(20);
$x = $wrapper->getValue();
在这个例子中,得益于Wrapper是泛型的,所以类型检查器知道$x是个整数。它能够看到你传递了整数到Wrapper的构造函数中,并且推断出它应该对这个特殊的Wrapper实例的使用进行类型检查,就好像把类定义中所有的Tval用int进行替代一样。
在这种情况下,类型检查过程和你用下面的这个类对Wrapper类进行替代得到的效果一样好。
class WrapperOfInt {
private int $value;
public function __construct(int $value) {
$this->value = $value;
}
public function setValue(int $value): void {
$this->value = $value;
}
public function getValue(): int {
return $this->value;
}
}
然而,对于泛型版本,你可以对这个类使用任何类型,这具有明显的益处。如果你传递一个字符串类型到Wrapper类的构造函数中,那么这个实例的getValue()方法的返回类型也会是个字符串。你如果你传递一个?float类型的值到Wrapper的构造函数中,那么该实例的getValue()方法的返回类型也将是?float。诸如此类,你可以对能想得到的其他类型进行类似推理判断。
这就是泛型的真实力量:你可以对Wrapper类写一个包含任何类型值的单独实现,但是它仍然是彻底类型安全的。
作为本次说明的最后部分,这里将介绍如何为一个泛型类的实例写一个类型标注。语法是一个类名,随后跟随着被尖括号括起来的、逗号分隔的类型标注列表。在列表中的每个标注都被称作类型实参:
function wrapped_input(): Wrapper<string> {
$input = readline("Enter text: ");
return new Wrapper($input);
}
类型形参(type parameter)和类型实参(type argument)的关系就和函数形参(function parameter)和函数实参(function argument)的关系一样。类型实参是泛型类定义中的类型形参在具体使用时的替代品。在本例中,函数返回值是Wrapper类的一个实例,它将告诉类型检查器应该对这个对象的使用进行类型检查,就好像对该类定义中的所有Tval替换为string。
2.2 其他泛型实体
类并不是唯一可以被泛型化的实体。