Wie man Enum-Typen in Go implementiert

Vorwort

Enumerationstypen sind ein häufig verwendeter Datentyp zur Darstellung einer begrenzten, vordefinierten Menge benannter konstanter Werte. In einem Enumerationstyp ist jede Konstante ein Enum-Wert, und alle Werte sind gleich und eindeutig.

Enumerationstypen werden typischerweise verwendet, um eine Menge zusammengehöriger Konstanten darzustellen, wie z. B. Wochentage, Monate, Geschlecht usw. In anderen Sprachen (wie Java und C) sind Enumerationstypen eingebaut. Go hat jedoch keinen eingebauten Enumerationstyp, daher müssen wir andere Ansätze verwenden, um ähnliche Enum-Funktionalitäten zu implementieren. Dieser Artikel demonstriert, wie man einen "Enumerationstyp" implementiert.

"Enumerationstypen" in Go

Die Werte von Enumerationstypen sind im Wesentlichen Konstanten, daher können wir Konstanten in Go verwenden, um ähnliche Enum-Funktionalitäten zu implementieren. Zum Beispiel:

const (
	Sunday    = 1
	Tuesday   = 2
	Wednesday = 3
	Thursday  = 4
	Friday    = 5
	Saturday  = 6
	Monday    = 7
)

In diesem Beispiel verwenden wir das Schlüsselwort const, um eine Gruppe von Konstanten zu definieren, wobei der Name jeder Konstante ein Enum repräsentiert und ihr Wert einer ganzen Zahl entspricht.

Obwohl dieses Beispiel eine Funktionalität erreicht, die einem Enum-Typ ähnelt, fehlen ihm einige Eigenschaften echter Enum-Typen, wie z. B. Sicherheit und Einschränkungen. Um diese beiden Probleme anzugehen, können wir benutzerdefinierte Typen zur Verbesserung verwenden:

type WeekDay int

const (
	Sunday    WeekDay = 1
	Tuesday   WeekDay = 2
	Wednesday WeekDay = 3
	Thursday  WeekDay = 4
	Friday    WeekDay = 5
	Saturday  WeekDay = 6
	Monday    WeekDay = 7
)

Im verbesserten Beispiel definieren wir einen benutzerdefinierten Typ WeekDay, um die Wochentage darzustellen. Wir verwenden dann das Schlüsselwort const, um eine Gruppe von Konstanten zu definieren, wobei jeder Konstante ein bestimmter Wert zugewiesen und durch den Typ WeekDay für Typerzwingung und -prüfung eingeschränkt wird. Dies ermöglicht es uns, die Enum-Wertnamen zu verwenden, um bestimmte Wochentage darzustellen, und aufgrund des benutzerdefinierten Typs kann der Compiler eine Typprüfung durchführen, wodurch die Typsicherheit verbessert wird.

Elegante Implementierung von Enums mit iota

Aus dem vorherigen Beispiel ist leicht zu erkennen, dass das manuelle Zuweisen von Werten zu jeder Enum-Konstanten recht umständlich wird, wenn mehrere Enum-Werte benötigt werden. Um dieses Problem zu lösen, können wir den Konstanten-Generator iota verwenden, der uns hilft, fortlaufende ganzzahlige Werte zu erzeugen. Zum Beispiel können wir einen Wochentags-Enum-Typ mit iota definieren:

type WeekDay int

const (
	Sunday WeekDay = iota
	Tuesday
	Wednesday
	Thursday
	Friday
	Saturday
	Monday
)

In diesem Beispiel verwenden wir den auto-inkrementierenden Konstanten-Generator iota, um einen Enumerationstyp für Wochentage zu definieren. Jeder Enum-Wert ist eine Konstante vom Typ WeekDay. Aufgrund der Auto-Inkrement-Regel von iota wird jeder Enum-Wert automatisch inkrementiert und erzeugt eine Reihe von aufeinanderfolgenden ganzzahligen Werten.

Hinzufügen von Methoden zu benutzerdefinierten Enums

type WeekDay int

const (
	Sunday WeekDay = iota
	Tuesday
	Wednesday
	Thursday
	Friday
	Saturday
	Monday
)

Um unseren implementierten "Enum-Typ" Enums in anderen Sprachen wie Java ähnlicher zu machen, können wir ihm Methoden hinzufügen.

Name()

Gibt den Namen des Enum-Werts zurück.

// Name returns the name of the enum value
func (w WeekDay) Name() string {
	if w < Sunday || w > Monday {
		return "Unknown"
	}
	return [...]string{"Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday", "Sunday"}[w]
}

Original

Gibt die Position des Enum-Werts im Enum-Typ zurück.

// Original: Since enum values in this type are essentially integer constants,
// we can directly use the enum value as its index.
func (w WeekDay) Original() int {
	return int(w)
}

String()

Implementiert die String-Methode für formatierte Ausgabe.

// Converts the enum value to a string for easy output
func (w WeekDay) String() string {
	return w.Name()
}

Values()

Gibt einen Slice zurück, der alle Enum-Werte enthält.

// Values returns a slice containing all enum values
func Values() []WeekDay {
	return []WeekDay{Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday, Sunday}
}

ValueOf()

Gibt basierend auf dem Namen den entsprechenden Enum-Wert zurück.

// ValueOf uses a switch statement to return the corresponding enum value based on the name
func ValueOf(name string) (WeekDay, error) {
	switch name {
	case "Sunday":
		return Sunday, nil
	case "Monday":
		return Monday, nil
	case "Tuesday":
		return Tuesday, nil
	case "Wednesday":
		return Wednesday, nil
	case "Thursday":
		return Thursday, nil
	case "Friday":
		return Friday, nil
	case "Saturday":
		return Saturday, nil
	default:
		return 0, fmt.Errorf("invalid WeekDay name: %s", name)
	}
}

Zusammenfassung

In der täglichen Entwicklung werden Enumerationstypen sehr häufig verwendet. Obwohl Go keine eingebauten Enum-Typen hat, hindert uns das nicht daran, selbst einen ähnlichen "Enum-Typ" zu implementieren. Bei der Implementierung müssen wir Fragen der Typbeschränkung und -sicherheit berücksichtigen.

Es gibt viele Möglichkeiten, enum-ähnliche Funktionalitäten zu implementieren. Dieser Artikel hat einen Ansatz mit benutzerdefinierten Typen vorgestellt. Sobald Sie die Kernidee verstanden haben, können Sie auch ähnliche Enum-Funktionalitäten mit Strukturen oder anderen Techniken implementieren.

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