Go 语言基础之函数(八)

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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。

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。

一. 函数定义

Go语言中定义函数使用func关键字,具体格式如下:

func 函数名(参数)(返回值){
    函数体
}

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(包的概念详见后文)。
  • 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。

示例:

// 返回两个数中最大的值
package main

func getMax(num1, num2 int) (result int) {
    if (num1 > num2) {
        result = num1
    } else {
        result = num2
    }
    return
}

二. 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:

package main

func main() {
    ret := getMax(10, 20)
    fmt.Println(ret)
}

注意,调用有返回值的函数时,可以不接收其返回值。

三. 参数

1.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:

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

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,因此可以省略x的类型,因为y后面有类型说明,x参数也是该类型。

2.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。

示例:

func intSum2(x ...int) int {
    fmt.Println(x) //x是一个切片
    sum := 0
    for _, v := range x {
        sum = sum + v
    }
    return sum
}

调用上面的函数:

ret1 := intSum2()
ret2 := intSum2(10)
ret3 := intSum2(10, 20)
ret4 := intSum2(10, 20, 30)
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:

func intSum3(x int, y ...int) int {
    fmt.Println(x, y)
    sum := x
    for _, v := range y {
        sum = sum + v
    }
    return sum
}

调用上述函数:

ret5 := intSum3(100)
ret6 := intSum3(100, 10)
ret7 := intSum3(100, 10, 20)
ret8 := intSum3(100, 10, 20, 30)
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。

四. 返回值

Go语言中通过return关键字向外输出返回值。

1.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:

func calc(x, y int) (int, int) {
    sum := x + y
    sub := x - y
    return sum, sub
}

2.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:

func calc(x, y int) (sum, sub int) {
    sum = x + y
    sub = x - y
    return
}

当我们的一个函数返回值类型为slice时,nil可以看做是一个有效的slice,没必要显示返回一个长度为0的切片。例如:

func someFunc(x string) []int {
    if x == "" {
        return nil // 没必要返回[]int{}
    }
    ...
}

五. 变量作用域

1.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。

package main

import "fmt"

//定义全局变量num
var num int64 = 10

func testGlobalVar() {
    fmt.Printf("num=%d\n", num) //函数中可以访问全局变量num
}
func main() {
    testGlobalVar() //num=10
}

2.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:

func testLocalVar() {
    //定义一个函数局部变量x,仅在该函数内生效
    var x int64 = 100
    fmt.Printf("x=%d\n", x)
}

func main() {
    testLocalVar()
    fmt.Println(x) // 此时无法使用变量x
}

如果局部变量和全局变量重名,优先访问局部变量。

package main

import "fmt"

//定义全局变量num
var num int64 = 10

func testNum() {
    num := 100
    fmt.Printf("num=%d\n", num) // 函数中优先使用局部变量
}
func main() {
    testNum() // num=100
}

接下来我们来看一下语句块定义的变量,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。

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

还有我们之前讲过的for循环语句中定义的变量,也是只在for语句块中生效:

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

六. 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。

1.函数作为参数

func add(x, y int) int {
    return x + y
}
func calc(x, y int, op func(int, int) int) int {
    return op(x, y)
}
func main() {
    ret2 := calc(10, 20, add)
    fmt.Println(ret2) //30
}

2.函数作为返回值

func do(s string) (func(int, int) int, error) {
    switch s {
    case "+":
        return add, nil
    case "-":
        return sub, nil
    default:
        err := errors.New("无法识别的操作符")
        return nil, err
    }
}

七. 匿名函数和闭包

1.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:

func(参数)(返回值){
    函数体
}

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:

func main() {
    // 将匿名函数保存到变量
    add := func(x, y int) {
        fmt.Println(x + y)
    }
    add(10, 20) // 通过变量调用匿名函数

    //自执行函数:匿名函数定义完加()直接执行
    func(x, y int) {
        fmt.Println(x + y)
    }(10, 20)
}

匿名函数多用于实现回调函数和闭包。

2.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
}

闭包其实并不复杂,只要牢记闭包=函数+引用环境

八. 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")
}

输出结果:

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。

九. 内置函数介绍

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

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