Go 言語のジェネリックは本当にジェネリックですか?

いいえ、Go 言語はジェネリックに似たメカニズムを提供しますが、それを真のジェネリックとみなすことはできません。 Go 言語は、ジェネリックの機能をシミュレートするために使用できる「インターフェイス」と呼ばれるメカニズムを提供します。このアプローチではジェネリックの機能をシミュレートできますが、他のプログラミング言語のジェネリックほど柔軟ではありません。 Go 言語では、インターフェイスで定義できるのはメソッドのみであり、変数やプロパティは定義できません。つまり、他のプログラミング言語のように汎用データ構造をインターフェイスで定義することはできません。

この記事の動作環境: Windows 10 システム、Go1.20.4 バージョン、Dell G3 コンピューター。

ジェネリクスは、特定の型を指定せずに、プレースホルダーを使用して型を表すコードを作成できるプログラミング概念です。これにより、コードの冗長性を減らしながら、コードの柔軟性と再利用性を高めることができます。ジェネリックは、Java、C などの多くのプログラミング言語で広く使用されています。

ただし、Go 言語は設計時にジェネリックスを直接サポートしていませんでした。ジェネリックは現代のプログラミング言語では重要な機能であると考えられているため、この決定はいくつかの論争を引き起こしました。ただし、Go 言語は、ジェネリックの機能をシミュレートするために使用できる「インターフェイス」と呼ばれるメカニズムを提供します。

Go 言語では、インターフェイスはメソッドのセットを定義する抽象型です。インターフェイスを関数のパラメータまたは戻り値として使用することで、ジェネリックと同様の効果を実現できます。これにより、タイプごとに個別のコードを記述することなく、さまざまなタイプのデータに対する統一された操作が可能になります。

たとえば、2 つの数値の合計を計算する関数があるとします。ジェネリックスを使用しない場合、int、float などのさまざまなタイプの値を処理するために複数の関数を作成する必要がある場合があります。しかし、インターフェイスを使用すると、計算のためにあらゆるタイプのパラメータを受け入れる一般的な関数を定義できます。

type Adder interface {
    Add() float64
}
func Sum(a, b Adder) float64 {
    return a.Add() + b.Add()
}

上の例では、Add メソッドを含む Adder インターフェイスを定義し、それを Sum 関数のパラメーターとして使用しました。 Adder インターフェイスを実装すると、Sum 関数を使用してさまざまな種類のデータの合計を計算できます。

このアプローチではジェネリックの機能をシミュレートできますが、他のプログラミング言語のジェネリックほど柔軟ではありません。 Go 言語では、インターフェイスで定義できるのはメソッドのみであり、変数やプロパティは定義できないためです。これは、他のプログラミング言語のようにインターフェイスで汎用データ構造を定義できないことを意味します。

さらに、Go 言語のインターフェイス実装は動的ディスパッチに基づいています。これは、特定のインターフェイス実装タイプが実行時に決定されることを意味します。これは、コンパイル時に特定のジェネリック型を決定できる静的型付け言語のジェネリックとは異なります。これは、Go 言語のパフォーマンスの低下にもつながります。

Go 言語はジェネリックスと同様のメカニズムを提供しますが、それを真のジェネリックスとみなすことはできません。これはインターフェイスの実装を通じてジェネリックをシミュレートする単なる方法であり、他のプログラミング言語のジェネリックと比較すると、機能にまだいくつかの制限があります。ただし、Go 言語の設計哲学は簡潔で理解しやすいものであるため、ジェネリックスの導入により言語の複雑さが増す可能性があるため、現時点では Go 言語でジェネリックスを直接サポートする正式な計画はありません。

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