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:

  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(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:

  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 沙河")
  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:

  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. }

调用上述函数:

  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. }

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。

  1. func someFunc(x string) []int {
  2. if x == "" {
  3. return nil // 没必要返回[]int{}
  4. }
  5. ...
  6. }

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\n", 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\n", 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\n", num) // 函数中优先使用局部变量
  11. }
  12. func main() {
  13. testNum() // num=100
  14. }

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。

  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. }

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:

  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\n", 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\n", 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:

  1. func adder() func(int) int {
  2. var x int
  3. return func(y int) int {
  4. x += y
  5. return x
  6. }
  7. }
  8. func main() {
  9. var f = adder()
  10. fmt.Println(f(10)) //10
  11. fmt.Println(f(20)) //30
  12. fmt.Println(f(30)) //60
  13.  
  14. f1 := adder()
  15. fmt.Println(f1(40)) //40
  16. fmt.Println(f1(50)) //90
  17. }

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:

  1. func adder2(x int) func(int) int {
  2. return func(y int) int {
  3. x += y
  4. return x
  5. }
  6. }
  7. func main() {
  8. var f = adder2(10)
  9. fmt.Println(f(10)) //20
  10. fmt.Println(f(20)) //40
  11. fmt.Println(f(30)) //70
  12.  
  13. f1 := adder2(20)
  14. fmt.Println(f1(40)) //60
  15. fmt.Println(f1(50)) //110
  16. }

闭包进阶示例2:

  1. func makeSuffixFunc(suffix string) func(string) string {
  2. return func(name string) string {
  3. if !strings.HasSuffix(name, suffix) {
  4. return name + suffix
  5. }
  6. return name
  7. }
  8. }
  9.  
  10. func main() {
  11. jpgFunc := makeSuffixFunc(".jpg")
  12. txtFunc := makeSuffixFunc(".txt")
  13. fmt.Println(jpgFunc("test")) //test.jpg
  14. fmt.Println(txtFunc("test")) //test.txt
  15. }

闭包进阶示例3:

  1. func calc(base int) (func(int) int, func(int) int) {
  2. add := func(i int) int {
  3. base += i
  4. return base
  5. }
  6.  
  7. sub := func(i int) int {
  8. base -= i
  9. return base
  10. }
  11. return add, sub
  12. }
  13.  
  14. func main() {
  15. f1, f2 := calc(10)
  16. fmt.Println(f1(1), f2(2)) //11 9
  17. fmt.Println(f1(3), f2(4)) //12 8
  18. fmt.Println(f1(5), f2(6)) //13 7
  19. }

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:

  1. func main() {
  2. fmt.Println("start")
  3. defer fmt.Println(1)
  4. defer fmt.Println(2)
  5. defer fmt.Println(3)
  6. fmt.Println("end")
  7. }

输出结果:

  1. start
  2. end
  3. 3
  4. 2
  5. 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。

  1. func f1() int {
  2. x := 5
  3. defer func() {
  4. x++
  5. }()
  6. return x
  7. }
  8.  
  9. func f2() (x int) {
  10. defer func() {
  11. x++
  12. }()
  13. return 5
  14. }
  15.  
  16. func f3() (y int) {
  17. x := 5
  18. defer func() {
  19. x++
  20. }()
  21. return x
  22. }
  23. func f4() (x int) {
  24. defer func(x int) {
  25. x++
  26. }(x)
  27. return 5
  28. }
  29. func main() {
  30. fmt.Println(f1())
  31. fmt.Println(f2())
  32. fmt.Println(f3())
  33. fmt.Println(f4())
  34. }

defer面试题

  1. func calc(index string, a, b int) int {
  2. ret := a + b
  3. fmt.Println(index, a, b, ret)
  4. return ret
  5. }
  6.  
  7. func main() {
  8. x := 1
  9. y := 2
  10. defer calc("AA", x, calc("A", x, y))
  11. x = 10
  12. defer calc("BB", x, calc("B", x, y))
  13. y = 20
  14. }

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)

  1. /*
  2. A 1 2 3
  3. B 10 2 12
  4. BB 10 12 22
  5. AA 1 3 4
  6. */

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:

  1. func funcA() {
  2. fmt.Println("func A")
  3. }
  4.  
  5. func funcB() {
  6. panic("panic in B")
  7. }
  8.  
  9. func funcC() {
  10. fmt.Println("func C")
  11. }
  12. func main() {
  13. funcA()
  14. funcB()
  15. funcC()
  16. }

输出:

  1. func A
  2. panic: panic in B
  3.  
  4. goroutine 1 [running]:
  5. main.funcB(...)
  6. .../code/func/main.go:12
  7. main.main()
  8. .../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。

  1. func funcA() {
  2. fmt.Println("func A")
  3. }
  4.  
  5. func funcB() {
  6. defer func() {
  7. err := recover()
  8. //如果程序出出现了panic错误,可以通过recover恢复过来
  9. if err != nil {
  10. fmt.Println("recover in B")
  11. }
  12. }()
  13. panic("panic in B")
  14. }
  15.  
  16. func funcC() {
  17. fmt.Println("func C")
  18. }
  19. func main() {
  20. funcA()
  21. funcB()
  22. funcC()
  23. }

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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