Go语言系列之函数
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。本文介绍了Go语言中函数的相关内容。
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”。
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。
我们先来定义一个求两个数之和的函数:
- func intSum(x int, y int) int {
- return x + y
- }
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:
- func sayHello() {
- fmt.Println("Hello 沙河")
- }
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:
- func main() {
- sayHello()
- ret := intSum(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。
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:
- 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。
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:
- 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。
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:
- func calc(x, y int) (int, int) {
- sum := x + y
- sub := x - y
- return sum, sub
- }
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
- }
返回值补充
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。
- func someFunc(x string) []int {
- if x == "" {
- return nil // 没必要返回[]int{}
- }
- ...
- }
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。
- 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
- }
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
- }
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:
- 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。
- func add(x, y int) int {
- return x + y
- }
- func sub(x, y int) int {
- return x - y
- }
add和sub都能赋值给calculation类型的变量。
- var c calculation
- 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:
- func main() {
- var c calculation // 声明一个calculation类型的变量c
- c = add // 把add赋值给c
- fmt.Printf("type of c:%T\n", c) // type of c:main.calculation
- fmt.Println(c(1, 2)) // 像调用add一样调用c
- f := add // 将函数add赋值给变量f1
- fmt.Printf("type of f:%T\n", f) // type of f:func(int, int) int
- fmt.Println(f(10, 20)) // 像调用add一样调用f
- }
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:
- 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
- }
函数作为返回值
函数也可以作为返回值:
- 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
- }
- }
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:
- 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。
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
- }
闭包其实并不复杂,只要牢记闭包=函数+引用环境
。
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。
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经典案例
阅读下面的代码,写出最后的打印结果。
- 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())
- }
defer面试题
- 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
- }
问,上面代码的输出结果是?(提示: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)
- /*
- A 1 2 3
- B 10 2 12
- BB 10 12 22
- AA 1 3 4
- */
答案
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 |
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:
recover()
必须搭配defer
使用。defer
一定要在可能引发panic
的语句之前定义。
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