Go函数

2015/05/07 Go

Go函数

函数是基本的代码块,用于执行一个任务。

Go 语言最少有个 main() 函数。

你可以通过函数来划分不同功能,逻辑上每个函数执行的是指定的任务。

函数声明告诉了编译器函数的名称,返回类型,和参数。

Go 语言标准库提供了多种可动用的内置的函数。例如,len() 函数可以接受不同类型参数并返回该类型的长度。如果我们传入的是字符串则返回字符串的长度,如果传入的是数组,则返回数组中包含的元素个数。

golang函数特点:

• 无需声明原型。
• 支持不定 变参。
• 支持多返回值。
• 支持命名返回参数。 
• 支持匿名函数和闭包。
• 函数也是一种类型,一个函数可以赋值给变量。

• 不支持 嵌套 (nested) 一个包不能有两个名字一样的函数。
• 不支持 重载 (overload) 
• 不支持 默认参数 (default parameter)。

函数声明

函数声明包含一个函数名,参数列表, 返回值列表和函数体。如果函数没有返回值,则返回列表可以省略。函数从第一条语句开始执行,直到执行return语句或者执行函数的最后一条语句。

函数可以没有参数或接受多个参数。

注意类型在变量名之后 。

当两个或多个连续的函数命名参数是同一类型,则除了最后一个类型之外,其他都可以省略。

函数可以返回任意数量的返回值。

使用关键字 func 定义函数,左大括号依旧不能另起一行。

func test(x, y int, s string) (int, string) {
    // 类型相同的相邻参数,参数类型可合并。 多返回值必须用括号。
    n := x + y          
    return n, fmt.Sprintf(s, n)
}

函数是第一类对象,可作为参数传递。建议将复杂签名定义为函数类型,以便于阅读。

package main

import "fmt"

func test(fn func() int) int {
    return fn()
}
// 定义函数类型。
type FormatFunc func(s string, x, y int) string 

func format(fn FormatFunc, s string, x, y int) string {
    return fn(s, x, y)
}

func main() {
    s1 := test(func() int { return 100 }) // 直接将匿名函数当参数。

    s2 := format(func(s string, x, y int) string {
        return fmt.Sprintf(s, x, y)
    }, "%d, %d", 10, 20)

    println(s1, s2)
}

有返回值的函数,必须有明确的终止语句,否则会引发编译错误。

你可能会偶尔遇到没有函数体的函数声明,这表示该函数不是以Go实现的。这样的声明定义了函数标识符。

函数参数

函数定义时指出,函数定义时有参数,该变量可称为函数的形参。形参就像定义在函数体内的局部变量。

但当调用函数,传递过来的变量就是函数的实参,函数可以通过两种方式来传递参数:

值传递:指在调用函数时将实际参数复制一份传递到函数中,这样在函数中如果对参数进行修改,将不会影响到实际参数。

func swap(x, y int) int {
       ... ...
  }

引用传递:是指在调用函数时将实际参数的地址传递到函数中,那么在函数中对参数所进行的修改,将影响到实际参数。

package main

import (
    "fmt"
)

/* 定义相互交换值的函数 */
func swap(x, y *int) {
    var temp int

    temp = *x /* 保存 x 的值 */
    *x = *y   /* 将 y 值赋给 x */
    *y = temp /* 将 temp 值赋给 y*/

}

func main() {
    var a, b int = 1, 2
    /*
        调用 swap() 函数
        &a 指向 a 指针,a 变量的地址
        &b 指向 b 指针,b 变量的地址
    */
    swap(&a, &b)

    fmt.Println(a, b)
}

在默认情况下,Go 语言使用的是值传递,即在调用过程中不会影响到实际参数。

注意1:无论是值传递,还是引用传递,传递给函数的都是变量的副本,不过,值传递是值的拷贝。引用传递是地址的拷贝,一般来说,地址拷贝更为高效。而值拷贝取决于拷贝的对象大小,对象越大,则性能越低。

注意2:map、slice、chan、指针、interface默认以引用的方式传递。

不定参数传值 就是函数的参数不是固定的,后面的类型是固定的。(可变参数)

Golang 可变参数本质上就是 slice。只能有一个,且必须是最后一个。

在参数赋值时可以不用用一个一个的赋值,可以直接传递一个数组或者切片,特别注意的是在参数后加上“…”即可。

  func myfunc(args ...int) {    //0个或多个参数
  }

  func add(a int, args…int) int {    //1个或多个参数
  }

  func add(a int, b int, args…int) int {    //2个或多个参数
  }

注意:其中args是一个slice,我们可以通过arg[index]依次访问所有参数,通过len(arg)来判断传递参数的个数.

任意类型的不定参数: 就是函数的参数和每个参数的类型都不是固定的。

用interface{}传递任意类型数据是Go语言的惯例用法,而且interface{}是类型安全的。

func myfunc(args ...interface{}) {
  }
package main

import (
    "fmt"
)

func test(s string, n ...int) string {
    var x int
    for _, i := range n {
        x += i
    }

    return fmt.Sprintf(s, x)
}

func main() {
    println(test("sum: %d", 1, 2, 3))
}

使用 slice 对象做变参时,必须展开。(slice…)

package main

import (
    "fmt"
)

func test(s string, n ...int) string {
    var x int
    for _, i := range n {
        x += i
    }

    return fmt.Sprintf(s, x)
}

func main() {
    s := []int{1, 2, 3}
    res := test("sum: %d", s...)    // slice... 展开slice
    println(res)
}

返回值

“_“标识符,用来忽略函数的某个返回值

Go 的返回值可以被命名,并且就像在函数体开头声明的变量那样使用。

返回值的名称应当具有一定的意义,可以作为文档使用。

没有参数的 return 语句返回各个返回变量的当前值。这种用法被称作“裸”返回。

直接返回语句仅应当用在像下面这样的短函数中。在长的函数中它们会影响代码的可读性。

package main

import (
    "fmt"
)

func add(a, b int) (c int) {
    c = a + b
    return
}

func calc(a, b int) (sum int, avg int) {
    sum = a + b
    avg = (a + b) / 2

    return
}

func main() {
    var a, b int = 1, 2
    c := add(a, b)
    sum, avg := calc(a, b)
    fmt.Println(a, b, c, sum, avg)
}

Golang返回值不能用容器对象接收多返回值。只能用多个变量,或 “_” 忽略。

package main

func test() (int, int) {
    return 1, 2
}

func main() {
    // s := make([]int, 2)
    // s = test()   // Error: multiple-value test() in single-value context

    x, _ := test()
    println(x)
}

多返回值可直接作为其他函数调用实参。

package main

func test() (int, int) {
    return 1, 2
}

func add(x, y int) int {
    return x + y
}

func sum(n ...int) int {
    var x int
    for _, i := range n {
        x += i
    }

    return x
}

func main() {
    println(add(test()))
    println(sum(test()))
}

命名返回参数可看做与形参类似的局部变量,最后由 return 隐式返回。

package main

func add(x, y int) (z int) {
    z = x + y
    return
}

func main() {
    println(add(1, 2))
}

命名返回参数可被同名局部变量遮蔽,此时需要显式返回。

func add(x, y int) (z int) {
    { // 不能在一个级别,引发 "z redeclared in this block" 错误。
        var z = x + y
        // return   // Error: z is shadowed during return
        return z // 必须显式返回。
    }
}

命名返回参数允许 defer 延迟调用通过闭包读取和修改。

package main

func add(x, y int) (z int) {
    defer func() {
        z += 100
    }()

    z = x + y
    return
}

func main() {
    println(add(1, 2)) 
}

显式 return 返回前,会先修改命名返回参数。

package main

func add(x, y int) (z int) {
    defer func() {
        println(z) // 输出: 203
    }()

    z = x + y
    return z + 200 // 执行顺序: (z = z + 200) -> (call defer) -> (return)
}

func main() {
    println(add(1, 2)) // 输出: 203
}

匿名函数

匿名函数是指不需要定义函数名的一种函数实现方式。1958年LISP首先采用匿名函数。

在Go里面,函数可以像普通变量一样被传递或使用,Go语言支持随时在代码里定义匿名函数。

匿名函数由一个不带函数名的函数声明和函数体组成。匿名函数的优越性在于可以直接使用函数内的变量,不必申明。

package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

func main() {
    getSqrt := func(a float64) float64 {
        return math.Sqrt(a)
    }
    fmt.Println(getSqrt(4))
}

上面先定义了一个名为getSqrt 的变量,初始化该变量时和之前的变量初始化有些不同,使用了func,func是定义函数的,可是这个函数和上面说的函数最大不同就是没有函数名,也就是匿名函数。这里将一个函数当做一个变量一样的操作。

Golang匿名函数可赋值给变量,做为结构字段,或者在 channel 里传送。

package main

func main() {
    // --- function variable ---
    fn := func() { println("Hello, World!") }
    fn()

    // --- function collection ---
    fns := [](func(x int) int){
        func(x int) int { return x + 1 },
        func(x int) int { return x + 2 },
    }
    println(fns[0](100))

    // --- function as field ---
    d := struct {
        fn func() string
    }{
        fn: func() string { return "Hello, World!" },
    }
    println(d.fn())

    // --- channel of function ---
    fc := make(chan func() string, 2)
    fc <- func() string { return "Hello, World!" }
    println((<-fc)())
}

闭包详解

闭包的应该都听过,但到底什么是闭包呢?

闭包是由函数及其相关引用环境组合而成的实体(即:闭包=函数+引用环境)。

“官方”的解释是:所谓“闭包”,指的是一个拥有许多变量和绑定了这些变量的环境的表达式(通常是一个函数),因而这些变量也是该表达式的一部分。

维基百科讲,闭包(Closure),是引用了自由变量的函数。这个被引用的自由变量将和这个函数一同存在,即使已经离开了创造它的环境也不例外。所以,有另一种说法认为闭包是由函数和与其相关的引用环境组合而成的实体。闭包在运行时可以有多个实例,不同的引用环境和相同的函数组合可以产生不同的实例。

看着上面的描述,会发现闭包和匿名函数似乎有些像。可是可能还是有些云里雾里的。因为跳过闭包的创建过程直接理解闭包的定义是非常困难的。目前在JavaScript、Go、PHP、Scala、Scheme、Common Lisp、Smalltalk、Groovy、Ruby、 Python、Lua、objective c、Swift 以及Java8以上等语言中都能找到对闭包不同程度的支持。通过支持闭包的语法可以发现一个特点,他们都有垃圾回收(GC)机制。

Go的闭包

Go语言是支持闭包的,这里只是简单地讲一下在Go语言中闭包是如何实现的。 下面我来将之前的JavaScript的闭包例子用Go来实现。

package main

import (
    "fmt"
)

func a() func() int {
    i := 0
    b := func() int {
        i++
        fmt.Println(i)
        return i
    }
    return b
}

func main() {
    c := a()
    c()
    c()
    c()

    a() //不会输出i
}

可以发现,Go语言是支持闭包的。 闭包复制的是原对象指针,这就很容易解释延迟引用现象。

package main

import "fmt"

func test() func() {
    x := 100
    fmt.Printf("x (%p) = %d\n", &x, x)

    return func() {
        fmt.Printf("x (%p) = %d\n", &x, x)
    }
}

func main() {
    f := test()
    f()
}

Go 语言递归函数

递归,就是在运行的过程中调用自己。 一个函数调用自己,就叫做递归函数。

构成递归需具备的条件:

  1.子问题须与原始问题为同样的事,且更为简单。
    2.不能无限制地调用本身,须有个出口,化简为非递归状况处理。

数字阶乘

一个正整数的阶乘(factorial)是所有小于及等于该数的正整数的积,并且0的阶乘为1。自然数n的阶乘写作n!。1808年,基斯顿·卡曼引进这个表示法。

package main

import "fmt"

func factorial(i int) int {
    if i <= 1 {
        return 1
    }
    return i * factorial(i-1)
}

func main() {
    var i int = 7
    fmt.Printf("Factorial of %d is %d\n", i, factorial(i))
}

延迟调用(defer)

defer特性

  1. 关键字 defer 用于注册延迟调用。
  2. 这些调用直到 return 前才被执。因此,可以用来做资源清理。
  3. 多个defer语句,按先进后出的方式执行。
  4. defer语句中的变量,在defer声明时就决定了。

defer用途:

  1. 关闭文件句柄
  2. 锁资源释放
  3. 数据库连接释放

go语言 defer

go 语言的defer功能强大,对于资源管理非常方便,但是如果没用好,也会有陷阱。

defer 是先进后出

这个很自然,后面的语句会依赖前面的资源,因此如果先前面的资源先释放了,后面的语句就没法执行了。

package main

import "fmt"

func main() {
    var whatever [5]struct{}

    for i := range whatever {
        defer fmt.Println(i)
    }
}

defer 碰上闭包

package main

import "fmt"

func main() {
    var whatever [5]struct{}
    for i := range whatever {
        defer func() { fmt.Println(i) }()
    }
}

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