Go iter.Seq 怎样组合过滤迭代器

我第一次把一段“遍历切片、判断条件、追加结果”的代码改成 iter.Seq，最容易写错的地方不是泛型，而是 yield 的返回值：下游返回 false 时，过滤器必须立刻返回，不能继续向上游取值。这样封装出来的过滤器才既能组合，又能保留惰性和提前停止。

官方文档：https://pkg.go.dev/iter

下面的示例以 Go 1.23 及更高版本为范围。Go 1.23 让 for range 可以遍历符合约定的函数类型，并新增 iter.Seq、slices.Collect 等配套能力。本文只围绕 Seq[V] 的过滤和停止传播展开，不把它扩展成并发流水线。

从旧循环迁到 iter.Seq

旧写法通常把筛选逻辑和消费逻辑揉在一起：循环拿到一个值，判断后追加到结果切片。它当然没有问题，但当输入从切片换成映射值、文件行或另一个生成器时，过滤代码很容易复制多份。

func LongNames(names []string) []string {
	result := make([]string, 0, len(names))
	for _, name := range names {
		// 只保留长度达到条件的名称。
		if len(name) >= 6 {
			result = append(result, name)
		}
	}
	return result
}

迁移后的思路是把“值从哪里来”和“值是否保留”拆开。输入统一为 iter.Seq[V]，过滤器只负责调用谓词和转发 yield，最后是否收集成切片由调用方决定。

实现可组合的过滤器

过滤器的签名可以保持很小：接收一个上游序列和一个判断函数，返回另一个序列。真正的迭代发生在返回的闭包被消费时，所以创建过滤器本身不会遍历输入。

package main

import "iter"

// Filter 返回一个惰性过滤器，只把满足 keep 的值交给下游。
func Filter[V any](input iter.Seq[V], keep func(V) bool) iter.Seq[V] {
	return func(yield func(V) bool) {
		for value := range input {
			// 谓词不通过时跳过当前值，但继续观察后续值。
			if !keep(value) {
				continue
			}
			// 下游返回 false 表示已经不需要更多值，必须停止转发。
			if !yield(value) {
				return
			}
		}
	}
}

这里有两个边界值得记住。第一，keep 为假只代表当前值被过滤，不代表整个序列结束。第二，yield 为假才是下游的停止信号；过滤器要用 return 把它传回产生输入的那一层。

叠加条件并收集结果

因为 Filter 的输入和输出都是 iter.Seq[V]，多个条件可以像套壳一样组合。下面先从切片得到序列，再叠加两个过滤条件，最后才把结果收集到新切片。

package main

import (
	"fmt"
	"slices"
)

func main() {
	values := []int{3, 8, 12, 15, 21, 24}
	positive := slices.Values(values)

	// 第一层筛选偶数，第二层筛选大于 10 的值。
	largeEven := Filter(
		Filter(positive, func(value int) bool {
			return value%2 == 0
		}),
		func(value int) bool {
			return value > 10
		},
	)

	// 只有需要物化结果时才分配并返回切片。
	result := slices.Collect(largeEven)
	fmt.Println(result)
}

两层过滤器不会因为嵌套就提前生成中间切片。消费端通过 range 取值时，外层过滤器向内层要值，内层再向 slices.Values 要值；每个值只沿着当前组合链路向前传递。若结果只需要找到第一个匹配项，就不必调用 slices.Collect。

让提前停止向上游传播

我觉得这是从普通循环迁移时最容易漏掉的回归点。下游一旦找到答案，yield 会返回 false。这个返回值会让过滤器的 yield(value) 返回假，于是过滤器执行 return，上游的 range input 也随之结束。

// FirstMatch 返回第一个满足条件的值，不会继续扫描剩余输入。
func FirstMatch[V any](input iter.Seq[V], keep func(V) bool) (V, bool) {
	var found V
	for value := range Filter(input, keep) {
		// 找到目标后离开 range，编译器会让迭代器收到停止信号。
		found = value
		return found, true
	}
	return found, false
}

不要把过滤器写成“无论下游要不要，都继续把全部值推完”的版本。那样在文件行、分页结果或带清理动作的生成器上，会把本来可以提前结束的工作继续做完。

如果过滤器包裹的上游还持有文件、锁或其他需要释放的资源，资源的生命周期应由上游迭代器自己管理，并在收到停止后完成清理。过滤器的职责是准确转发停止信号，不要在中间层偷偷吞掉这个边界。

迁移后的回归检查

把已有循环改为 iter.Seq 后，我会按下面的顺序做一轮小检查。它们不是额外的框架要求，而是用来确认迁移没有改变原来的结果和停止语义。

• 编译环境至少是 Go 1.23；旧工具链不能解析 range-over-function 的写法。
• 谓词返回假时只跳过当前值，不能把它误写成终止整个序列。
• 每次调用下游 yield 都检查布尔返回值，并在假值分支立刻 return。
• 空输入、全部被过滤和第一个值就命中的情况都要有明确结果。
• 只有调用方确实需要随机访问或重复遍历时，才把序列收集成切片。

什么时候保留普通循环

iter.Seq 适合把同一套筛选逻辑应用到不同来源，或者让调用方决定“遍历到哪里”。但如果逻辑只有几行、只使用一次，而且结果本来就必须是切片，普通循环通常更直观。迁移的收益来自复用和惰性，不是把所有循环都包成函数。

我的判断是：先把谓词和停止边界写正确，再决定是否抽成通用适配器。只要记住 yield(false) 是“下游不再需要”的信号，Filter 就能自然地叠加，也不会在找到结果后继续消耗上游。

常见追问

iter.Seq 和切片有什么区别？切片是已经物化的数据，支持索引；iter.Seq 是按需产生值的函数约定，本身不提供索引。

过滤器是否必须使用泛型？为了让同一实现适配不同元素类型，泛型最自然；如果业务只有一种类型，也可以写具体类型版本。

什么时候应该调用 slices.Collect？当调用方需要保存结果、排序、索引或多次遍历时再收集；只需要顺序消费或找到首个结果时可以保持惰性。