• go-函数


    函数是组织好的、可重复使用的、用于执行指定任务的代码块。

    函数

    Go语言中支持函数、匿名函数和闭包,并且函数在Go语言中属于“一等公民”。

    1. 函数允许多返回值;
    2. 函数本身可以作为值进行传递;
    3. 函数可以作为变量的值;
    4. 函数可以作为参数和返回值;
    5. 支持匿名函数(没有名字的函数)一般用于工厂模式;
    6. 可以满足接口;
    7. 函数:可重复使用的、实现单一或相关联的代码片段,其目的是模块化编程,提高模块性和代码的复用率。

    函数的定义

    Go语言中定义函数使用 func 关键字,具体格式如下:

    1 func 函数名(参数)(返回值){
    2     函数体
    3 }

    其中:

    • 函数名:由字母、数字、下划线组成。但函数名的第一个字母不能是数字。在同一个包内,函数名也称不能重名。
    • 参数:参数由参数变量和参数变量的类型组成,多个参数之间 , 使用分隔。
    • 返回值:返回值由返回值变量和其变量类型组成,也可以只写返回值的类型,多个返回值必须用()包裹,并用 分隔。
    • 函数体:实现指定功能的代码块。

    我们先来定义一个求两个数之和的函数:

    1 func intSum(x int, y int) int {
    2     return x + y
    3 }

    函数的参数和返回值都是可选的,例如我们可以实现一个既不需要参数也没有返回值的函数:

    1 func sayHello() {
    2     fmt.Println("Hello 望京")
    3 }

     函数的调用

    定义了函数之后,我们可以通过 函数名() 的方式调用函数。 例如我们调用上面定义的两个函数,代码如下:

    1 func main() {
    2     sayHello()
    3     ret := intSum(10, 20)
    4     fmt.Println(ret)
    5 }

    注意,调用有返回值的函数时,可以不接收其返回值。

    参数

    类型简写

    函数的参数中如果相邻变量的类型相同,则可以省略类型,例如:

    1 func intSum(x, y int) int {
    2     return x + y
    3 }

    上面的代码中, intSum 函数有两个参数,这两个参数的类型均为 int ,因此  x  可以省略的类型,因为  y  后面有类型说明,  x  参数也是该类型。

    可变参数

    可变参数是指函数的参数数量不固定。Go语言中的可变参数通过在参数名后加 ... 来标识。

    注意:可变参数通常要作为函数的最后一个参数。

    举个例子:

    1 func intSum2(x ...int) int {
    2     fmt.Println(x) //x是一个切片
    3     sum := 0
    4     for _, v := range x {
    5         sum = sum + v
    6     }
    7     return sum
    8 }

    调用上面的函数:

    1 ret1 := intSum2()
    2 ret2 := intSum2(10)
    3 ret3 := intSum2(10, 20)
    4 ret4 := intSum2(10, 20, 30)
    5 fmt.Println(ret1, ret2, ret3, ret4) //0 10 30 60

    固定参数搭配可变参数使用时,可变参数要放在固定参数的后面,示例代码如下:

    1 func intSum3(x int, y ...int) int {
    2     fmt.Println(x, y)
    3     sum := x
    4     for _, v := range y {
    5         sum = sum + v
    6     }
    7     return sum
    8 }

    调用上面的参数:

    1 ret5 := intSum3(100)
    2 ret6 := intSum3(100, 10)
    3 ret7 := intSum3(100, 10, 20)
    4 ret8 := intSum3(100, 10, 20, 30)
    5 fmt.Println(ret5, ret6, ret7, ret8) //100 110 130 160

    本质上,函数的可变参数是通过切片来实现的。

    返回值

    Go语言中通过 return 关键字向外输出返回值。

    多返回值

    Go语言中函数支持多返回值,函数如果有多个返回值时必须用()将所有返回值包裹起来。

    举个例子:

    1 func calc(x, y int) (int, int) {
    2     sum := x + y
    3     sub := x - y
    4     return sum, sub
    5 }

    返回值命名

    函数定义时可以给返回值命名,并在函数体中直接使用这些变量,最后通过return关键字返回。

    例如:

    1 func calc(x, y int) (sum, sub int) {
    2     sum = x + y
    3     sub = x - y
    4     return
    5 }

     函数进阶

    变量作用域

    全局变量

    全局变量是定义在函数外部的变量,它在程序整个运行周期内都有效。 在函数中可以访问到全局变量。

     1 package main
     2 
     3 import "fmt"
     4 
     5 //定义全局变量num
     6 var num int64 = 10
     7 
     8 func testGlobalVar() {
     9     fmt.Printf("num=%d
    ", num) //函数中可以访问全局变量num
    10 }
    11 func main() {
    12     testGlobalVar() //num=10
    13 }

    局部变量

    局部变量又分为两种: 函数内定义的变量无法在该函数外使用,例如下面的示例代码main函数中无法使用testLocalVar函数中定义的变量x:

     1 func testLocalVar() {
     2     //定义一个函数局部变量x,仅在该函数内生效
     3     var x int64 = 100
     4     fmt.Printf("x=%d
    ", x)
     5 }
     6 
     7 func main() {
     8     testLocalVar()
     9     fmt.Println(x) // 此时无法使用变量x
    10 }

    如果局部变量和全局变量重名,优先访问局部变量

     1 package main
     2 
     3 import "fmt"
     4 
     5 //定义全局变量num
     6 var num int64 = 10
     7 
     8 func testNum() {
     9     num := 100
    10     fmt.Printf("num=%d
    ", num) // 函数中优先使用局部变量
    11 }
    12 func main() {
    13     testNum() // num=100
    14 }

    语句块定义的变量:通常我们会在if条件判断、for循环、switch语句上使用这种定义变量的方式

    1 func testLocalVar2(x, y int) {
    2     fmt.Println(x, y) //函数的参数也是只在本函数中生效
    3     if x > 0 {
    4         z := 100 //变量z只在if语句块生效
    5         fmt.Println(z)
    6     }
    7     //fmt.Println(z)//此处无法使用变量z
    8 }

    for循环语句中定义的变量,也是只在for语句块中生效:

    1 func testLocalVar3() {
    2     for i := 0; i < 10; i++ {
    3         fmt.Println(i) //变量i只在当前for语句块中生效
    4     }
    5     //fmt.Println(i) //此处无法使用变量i
    6 }

    函数类型与变量

    定义函数类型

    我们可以使用 type 关键字来定义一个函数类型,具体格式如下:

    1 type calculation func(int, int) int

    上面语句定义了一个 calculation 类型,它是一种函数类型,这种函数接收两个 int 类型的参数并且返回一个int类型的返回值。

    简单来说,凡是满足这个条件的函数都是 calculation 类型的函数,例如下面的 add 和 sub 是 calculation 类型。

    1 func add(x, y int) int {
    2     return x + y
    3 }
    4 
    5 func sub(x, y int) int {
    6     return x - y
    7 }

     add 和 sub 都能赋值给 calculation 类型的变量。

    1 var c calculation
    2 c = add

    函数类型变量

    我们可以声明函数类型的变量并且为该变量赋值:

     1 func main() {
     2     var c calculation               // 声明一个calculation类型的变量c
     3     c = add                         // 把add赋值给c
     4     fmt.Printf("type of c:%T
    ", c) // type of c:main.calculation
     5     fmt.Println(c(1, 2))            // 像调用add一样调用c
     6 
     7     f := add                        // 将函数add赋值给变量f1
     8     fmt.Printf("type of f:%T
    ", f) // type of f:func(int, int) int
     9     fmt.Println(f(10, 20))          // 像调用add一样调用f
    10 }

    高阶函数

    高阶函数分为函数作为参数和函数作为返回值两部分。

    函数作为参数

    函数可以作为参数:

     1 func add(x, y int) int {
     2     return x + y
     3 }
     4 func calc(x, y int, op func(int, int) int) int {
     5     return op(x, y)
     6 }
     7 func main() {
     8     ret2 := calc(10, 20, add)
     9     fmt.Println(ret2) //30
    10 }

    函数作为返回值

    函数也可以作为返回值:

     1 func do(s string) (func(int, int) int, error) {
     2     switch s {
     3     case "+":
     4         return add, nil
     5     case "-":
     6         return sub, nil
     7     default:
     8         err := errors.New("无法识别的操作符")
     9         return nil, err
    10     }
    11 }

    匿名函数和闭包

    匿名函数

    函数当然还可以作为返回值,但是在Go语言中函数内部不能再像之前那样定义函数了,只能定义匿名函数。匿名函数就是没有函数名的函数,匿名函数的定义格式如下:

    1 func(参数)(返回值){
    2     函数体
    3 }

    匿名函数因为没有函数名,所以没办法像普通函数那样调用,所以匿名函数需要保存到某个变量或者作为立即执行函数:

     1 func main() {
     2     // 将匿名函数保存到变量
     3     add := func(x, y int) {
     4         fmt.Println(x + y)
     5     }
     6     add(10, 20) // 通过变量调用匿名函数
     7 
     8     //自执行函数:匿名函数定义完加()直接执行
     9     func(x, y int) {
    10         fmt.Println(x + y)
    11     }(10, 20)
    12 }

    匿名函数多用于实现回调函数和闭包。

    闭包

    闭包指的是一个函数和与其相关的引用环境组合而成的实体。简单来说, 闭包=函数+引用环境 。 首先我们来看一个例子:

    func adder() func(int) int {
        var x int
        return func(y int) int {
            x += y
            return x
        }
    }
    func main() {
        var f = adder()
        fmt.Println(f(10)) //10
        fmt.Println(f(20)) //30
        fmt.Println(f(30)) //60
    
        f1 := adder()
        fmt.Println(f1(40)) //40
        fmt.Println(f1(50)) //90
    }

    变量  f  是一个函数并且它引用了其外部作用域中的  x  变量,此时  f  就是一个闭包。 在  f  的生命周期内,变量  x  也一直有效。 闭包进阶示例1:

    func adder2(x int) func(int) int {
        return func(y int) int {
            x += y
            return x
        }
    }
    func main() {
        var f = adder2(10)
        fmt.Println(f(10)) //20
        fmt.Println(f(20)) //40
        fmt.Println(f(30)) //70
    
        f1 := adder2(20)
        fmt.Println(f1(40)) //60
        fmt.Println(f1(50)) //110
    }

    闭包进阶示例2:

    func makeSuffixFunc(suffix string) func(string) string {
        return func(name string) string {
            if !strings.HasSuffix(name, suffix) {
                return name + suffix
            }
            return name
        }
    }
    
    func main() {
        jpgFunc := makeSuffixFunc(".jpg")
        txtFunc := makeSuffixFunc(".txt")
        fmt.Println(jpgFunc("test")) //test.jpg
        fmt.Println(txtFunc("test")) //test.txt
    }

    闭包进阶示例3:

    func calc(base int) (func(int) int, func(int) int) {
        add := func(i int) int {
            base += i
            return base
        }
    
        sub := func(i int) int {
            base -= i
            return base
        }
        return add, sub
    }
    
    func main() {
        f1, f2 := calc(10)
        fmt.Println(f1(1), f2(2)) //11 9
        fmt.Println(f1(3), f2(4)) //12 8
        fmt.Println(f1(5), f2(6)) //13 7
    }

    defer语句

    Go语言中的 defer 语句会将其后面跟随的语句进行延迟处理。在 defer 归属的函数即将返回时,将延迟处理的语句按 defer 定义的逆序进行执行,也就是说,先被 defer 的语句最后被执行,最后被 defer 的语句,最先被执行。

    举个例子:

    func main() {
        fmt.Println("start")
        defer fmt.Println(1)
        defer fmt.Println(2)
        defer fmt.Println(3)
        fmt.Println("end")
    }

    输出:

    start
    end
    3
    2
    1

    由于 defer 语句延迟调用的特性,所以 defer 语句能非常方便的处理资源释放问题。比如:资源清理、文件关闭、解锁及记录时间等。

    defer执行时机

    在Go语言的函数中return语句在底层并不是原子操作,它分为给返回值赋值和RET指令两步。而defer语句执行的时机就在返回值赋值操作后,RET指令执行前。具体如下图所示:

    defer金典案例

    一:

    func f1() int {
        x := 5
        defer func() {
            x++
        }()
        return x
    }
    
    func f2() (x int) {
        defer func() {
            x++
        }()
        return 5
    }
    
    func f3() (y int) {
        x := 5
        defer func() {
            x++
        }()
        return x
    }
    func f4() (x int) {
        defer func(x int) {
            x++
        }(x)
        return 5
    }
    func main() {
        fmt.Println(f1())
        fmt.Println(f2())
        fmt.Println(f3())
        fmt.Println(f4())
    }

    输出:

    5
    6
    5
    5

    二:

    func calc(index string, a, b int) int {
        ret := a + b
        fmt.Println(index, a, b, ret)
        return ret
    }
    
    func main() {
        x := 1
        y := 2
        defer calc("AA", x, calc("A", x, y))
        x = 10
        defer calc("BB", x, calc("B", x, y))
        y = 20
    }

    输出:

    A 1 2 3
    B 10 2 12
    BB 10 12 22
    AA 1 3 4

    注意:defer注册要延迟执行的函数时该函数所有的参数都需要确定其值

    内置函数

    内置函数介绍
    close 主要用来关闭channel
    len 用来求长度,比如string、array、slice、map、channel
    new 用来分配内存,主要用来分配值类型,比如int、struct。返回的是指针
    make 用来分配内存,主要用来分配引用类型,比如chan、map、slice
    append 用来追加元素到数组、slice中
    panic和recover 用来做错误处理

    panic/recover

    Go语言中目前(Go1.12)是没有异常机制,但是使用 panic/recover 模式来处理错误。 panic 可以在任何地方引发,但 recover 只有在 defer 调用的函数中有效。 首先来看一个例子:

    func funcA() {
        fmt.Println("func A")
    }
    
    func funcB() {
        panic("panic in B")
    }
    
    func funcC() {
        fmt.Println("func C")
    }
    func main() {
        funcA()
        funcB()
        funcC()
    }

     输出:

    func A
    panic: panic in B
    
    goroutine 1 [running]:
    main.funcB(...)
            .../code/func/main.go:12
    main.main()
            .../code/func/main.go:20 +0x98

    程序运行期间 funcB 中引发了 panic 导致程序崩溃,异常退出了。这个时候我们就可以通过 recover 将程序恢复回来,继续往后执行。

    func funcA() {
        fmt.Println("func A")
    }
    
    func funcB() {
        defer func() {
            err := recover()
            //如果程序出出现了panic错误,可以通过recover恢复过来
            if err != nil {
                fmt.Println("recover in B")
            }
        }()
        panic("panic in B")
    }
    
    func funcC() {
        fmt.Println("func C")
    }
    func main() {
        funcA()
        funcB()
        funcC()
    }

    注意:

    1. recover()必须搭配defer使用。
    2. defer一定要在可能引发panic的语句之前定义。
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