为什么我们需要在 Go 中使用 iota
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2021-05-05 10:53
介绍
Go 语言实际上没有直接支持枚举的关键字。一般我们都是通过 const + iota 实现枚举的能力。
有人要问了，为什么一定要使用枚举呢？stackoverflow[1] 上有一个高赞的回答，如下:
You should always use enums when a variable (especially a method parameter) can only take one out of a small set of possible values. Examples would be things like type constants (contract status: "permanent", "temp", "apprentice"), or flags ("execute now", "defer execution").
If you use enums instead of integers (or String codes), you increase compile-time checking and avoid errors from passing in invalid constants, and you document which values are legal to use.
简单翻译一下， 两点很重要。
当一个变量(尤其是方法参数) 只能从一小部分可能的值中取出一个时，理应使用枚举。例如类型常量(合同状态：永久、临时工、学徒)， 或者在做任务程序时，是立即执行还是延迟执行的标记。
如果使用枚举而不是整形，则会增加编译时的检查，避免错误无效值的传入，记录哪些值是合法使用的。
如何实现枚举
iota 是 Go 中预声明的一个特殊常量。它会被预声明为0，但是它的值在编译阶段并非是固定的，当预声明的 iota 出现在一个常量声明中，它的值在第n个常量描述中的值为n(从0开始)。
比如，大家都或多或少了解电商系统。其中的订单模块一定会涉及到订单状态的流转。那么这时候，我们一般可以这样定义:
package main
import "fmt"
type OrderStatus int
const (
Cancelled OrderStatus = iota //订单已取消 0
NoPay OrderStatus = iota //未支付 1
PendIng OrderStatus = iota // 未发货 2
Delivered OrderStatus = iota // 已发货 3
Received OrderStatus = iota // 已收货 4
)
func main() {
fmt.Println(Cancelled, NoPay) // 打印:0,1
}当然，这样看着好麻烦。其实，其他常量可以重复上一行 iota 表达式，我们可以改成这样。
package main
import "fmt"
type OrderStatus int
const (
Cancelled OrderStatus = iota //订单已取消 0
NoPay //未支付 1
PendIng // 未发货 2
Delivered // 已发货 3
Received // 已收货 4
)
func main() {
fmt.Println(Cancelled, NoPay) // 打印:0,1
}有人会用 0 的值来表示状态吗？一般都不会，我们想以1开头，那么可以这样。
package main
import "fmt"
type OrderStatus int
const (
Cancelled OrderStatus = iota+1 //订单已取消 1
NoPay //未支付 2
PendIng // 未发货 3
Delivered // 已发货 4
Received // 已收货 5
)
func main() {
fmt.Println(Cancelled, NoPay) // 打印:1,2
}我们还想在 Delivered 后跳过一个数字，才是 Received 的值,也就是 Received=6，那么可以借助 _ 符号。
package main
import "fmt"
type OrderStatus int
const (
Cancelled OrderStatus = iota+1 //订单已取消 1
NoPay //未支付 2
PendIng // 未发货 3
Delivered // 已发货 4
_
Received // 已收货 6
)
func main() {
fmt.Println(Received) // 打印:6
}顺着来可以，倒着当然也行。
package main
import "fmt"
type OrderStatus int
const (
Max = 5
)
const (
Received OrderStatus = Max - iota // 已收货 5
Delivered // 已发货 4
PendIng // 未发货 3
NoPay //未支付 2
Cancelled //订单已取消 1
)
func main() {
fmt.Println(Received,Delivered) // 打印:5,4
}还可以使用位运算，比如在 go 源码中的包 sync 中的锁上面有这么一段定义代码。
const (
mutexLocked = 1 << iota //1<<0
mutexWoken //1<<1
mutexStarving //1<<2
mutexWaiterShift = iota //3
)
func main() {
fmt.Println("mutexLocked的值",mutexLocked) //打印：1
fmt.Println("mutexWoken的值",mutexWoken) //打印：2
fmt.Println("mutexStarving的值",mutexStarving) //打印：4
fmt.Println("mutexWaiterShift的值",mutexWaiterShift) // 打印：3
}也许有人平常是直接定义常量值或者用字符串来表示的。
比如，上面这些我完全可以用 string 来表示，我还真见过用字符串来表示订单状态的。
package main
import "fmt"
const (
Cancelled = "cancelled"
NoPay = "noPay"
PendIng = "pendIng"
Delivered = "delivered"
Received = "received"
)
var OrderStatusMsg = map[string]string{
Cancelled: "订单已取消",
NoPay: "未付款",
PendIng: "未发货",
Delivered: "已发货",
Received: "已收货",
}
func main() {
fmt.Println(OrderStatusMsg[Cancelled])
}或者直接定义整形常量值。
package main
import "fmt"
const (
Cancelled = 1
NoPay = 2
PendIng = 3
Delivered = 4
Received = 5
)
var OrderStatusMsg = map[int]string{
Cancelled: "订单已取消",
NoPay: "未付款",
PendIng: "未发货",
Delivered: "已发货",
Received: "已收货",
}
func main() {
fmt.Println(OrderStatusMsg[Cancelled])
}其实上述两种都可以，但是相比之下使用 iota 更有优势。
能保证一组常量的唯一性，人工定义的不能保证。
可以为一组动作分享同一种行为。
避免无效值。
提高代码阅读性以及维护。
延伸
按照上面我们所演示的，最后我们可以这样操作。
package main
import (
"fmt"
)
type OrderStatus int
const (
Cancelled OrderStatus = iota + 1 //订单已取消 1
NoPay //未支付 2
PendIng // 未发货 3
Delivered // 已发货 4
Received // 已收货 5
)
//公共行为 赋予类型 String() 函数，方便打印值含义
func (order OrderStatus) String() string {
return [...]string{"cancelled", "noPay", "pendIng", "delivered", "received"}[order-1]
}
//创建公共行为 赋予类型 int 函数 EnumIndex()
func (order OrderStatus) EnumIndex() int {
return int(order)
}
func main() {
var order OrderStatus = Received
fmt.Println(order.String()) // 打印:received
fmt.Println(order.EnumIndex()) // 打印:5
}总结
这篇文章主要介绍了 Golang 中对 iota 的使用介绍，以及我们为什么要使用它。
不知道大家平常对于此类场景用的什么招数，欢迎下方留言交流。
附录
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