go语言通过闭包和函数实现迭代器模式,可遍历集合且不暴露内部结构;Go 1.18支持泛型后能编写通用迭代器;可借助接口统一不同数据结构的遍历方式,适用于切片、二叉树等场景,核心是封装状态、简化调用。
在go语言中,虽然没有像C++或Java那样的显式迭代器接口,但通过函数、闭包和接口的组合,可以优雅地实现迭代器模式。这种模式适用于需要遍历集合对象且不暴露其内部结构的场景,比如遍历树、链表或自定义数据结构。
基本迭代器设计思路
Go中的迭代器通常通过函数返回一个无参数、返回值为元素和布尔值的闭包来实现。每次调用该函数,返回下一个元素和是否还有元素的标志。
以一个整型切片为例:
func intSliceIterator(slice []int) func() (int, bool) { index := 0 return func() (int, bool) { if index >= len(slice) { return 0, false } val := slice[index] index++ return val, true } }
使用方式如下:
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iter := intSliceIterator([]int{1, 2, 3}) for { val, hasNext := iter() if !hasNext { break } fmt.Println(val) }
泛型迭代器(Go 1.18+)
Go 1.18引入泛型后,可以编写通用的迭代器,适用于任意类型集合。
func sliceIterator[T any](slice []T) func() (T, bool) { index := 0 return func() (T, bool) { var zero T if index >= len(slice) { return zero, false } val := slice[index] index++ return val, true } }
调用时指定类型或由编译器推导:
iter := sliceIterator([]string{"a", "b", "c"}) for val, ok := iter(); ok; { fmt.Println(val) }
结构体集合的迭代器实现
对于复杂数据结构,如二叉树,迭代器能隐藏遍历逻辑。
type Treenode struct { Val int Left *TreeNode Right *TreeNode } func inorderIterator(root *TreeNode) func() (int, bool) { stack := []*TreeNode{} current := root return func() (int, bool) { for current != nil || len(stack) > 0 { for current != nil { stack = append(stack, current) current = current.Left } current = stack[len(stack)-1] stack = stack[:len(stack)-1] val := current.Val current = current.Right return val, true } return 0, false } }
中序遍历二叉树变得简洁:
iter := inorderIterator(root) for val, hasNext := iter(); hasNext; { fmt.Println(val) }
接口方式统一迭代行为
定义统一的迭代器接口,便于在不同集合间切换:
type Iterator[T any] interface { Next() (T, bool) } type SliceIterator[T any] struct { slice []T index int } func (it *SliceIterator[T]) Next() (T, bool) { var zero T if it.index >= len(it.slice) { return zero, false } val := it.slice[it.index] it.index++ return val, true }
使用接口后,调用逻辑更清晰:
var iter Iterator[int] = &SliceIterator[int]{slice: []int{1, 2, 3}} for val, ok := iter.Next(); ok; { fmt.Println(val) }
基本上就这些。Go的迭代器靠闭包和函数返回实现最常见,泛型加持后更灵活。接口方式适合大型项目统一抽象,而简单场景用闭包就够了。关键是把遍历状态封装好,调用方无需关心内部怎么走。
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