概述
在任何语言中函数都是极其重要的内容,业务功能都是由一个或多个函数组合完成。go
语言是函数式编程语言,函数是一等公民,可以被传递、有函数类型,go
语言有三种类型的函数,普通函数、匿名函数(Lambda函数)、方法函数。go
语言函数有独特属性,可以有多个返回值,需要使用多个变量接收、函数也是一种类型,函数签名是函数类型、函数不能被重载
基本使用
声明函数时必须包含参数类型、返回值类型。单个返回值可省略括号
fun sum(x int, y int) int { return x+y }
调用函数
n := sum(10, 20) // 30
两个返回值,多个返回值必须使用括号。
fun sum(x int, y int) (int, int) { return x+y, x-y }
使用两个变量接收
n, m := sum(x, y)
返回值变量也可以在声明中定义
func sum(x int, y int) (a int, b int) { a = x + y b = x - y return }
在函数声明定义返回类型和返回值变量,使用return
时可省略返回对象。
两个返回值一般用于错误处理,一个表示结果,一个表示错误。很多库函数都有类似的应用
func Open(name string) (file *File, err error)
第一个返回值file
表示文件指针,第二个返回值err
表示打开文件异常,所以一般先判断是否有异常
file, err := open("test.txt") if err != nil { fmt.Pringln("打开文件失败, ", err) return }
使用_
表示忽略返回值
file, _ := open("test.txt")
go
语言函数也支持可变参数,注意可变参数必须在最后位置,固定是切片类型。
func sum(x int, args... int) int { for _, arg := range args { x += arg } return x } // 使用 i := sum(10, 20, 30, 40)
当可变参数是一个空接口类型时,调用者是否解包可变参数会导致不同的结果:
func Print(a ...interface{}) { fmt.Println(a...) } func main() { var a = []interface{}{123, "abc"} Print(a...) // 123 abc Print(a) // [123 abc] }
第一个 Print 调用时传入的参数是 a...
,等价于直接调用 Print(123, "abc")
。第二个 Print 调用传入的是未解包的 a
,等价于直接调用 Print([]interface{}{123, "abc"})
。
Go 语言函数还可以直接或间接地调用自己,也就是支持递归调用。相比其他语言 Go 语言函数的递归调用深度逻辑上没有限制,函数调用的栈不会出现溢出错误,因为 Go 语言运行时会根据需要动态地调整函数栈的大小。每个 goroutine 刚启动时只会分配很小的栈(4 或 8KB,具体依赖实现),根据需要动态调整栈的大小,栈最大可以达到 GB 级(依赖具体实现,在目前的实现中,32 位体系结构为 250MB,64 位体系结构为 1GB)
func f(x int) { if x > 1 { f(x-1) } else { fmt.Println(x) } }
因为Go 语言函数的栈会自动调整大小,所以程序员很少需要关心栈的运行机制的,在 Go 语言规范中甚至故意没有讲到栈和堆的概念。我们无法知道函数参数或局部变量到底是保存在栈中还是堆中,只需要知道它们能够正常工作就可以了
func f(x int) *int { return &x } func g() *int { i := 20 return i }
有C/C++经验的程序员会惊讶这两个函数有bug,因为参数变量在栈上维护,函数返回之后栈变量就失效了,返回的地址自然也应该失效了,返回的是野指针。在Go语言中可以正常工作,Go 编译器会保证指针指向的变量在合适的地方,不用关心 Go 语言中函数栈和堆的问题,编译器和运行时会帮我们搞定;同样不要假设变量在内存中的位置是固定不变的,指针随时可能会变化,特别是在你不期望它变化的时候。
函数类型
函数也是一种类型,即函数类型,也称为函数签名。
func sum(x int, y int) int { return x + y } func main() { fmt.Printf("%Tn", sum) // 输出:func(int, int) int }
注意,签名中不包括函数名称
和C
语言一样,go
的函数名是只读指针,指向函数的首地址,所以go
函数是引用类型。
把函数当参数传递时,复制出来的新指针,也指向相同的函数地址。注意不是复制函数,是复制函数指针,还有多种引用类型,如slice、map、chan、interface等。
func main() { fmt.Println(sum) // 0x108ef60 fmt.Printf("%vn", sum) // 0x108ef60 fmt.Printf("%vn", &sum) // err }
两条语句结果一样,都打印函数的起始内存地址。注意无法使用地址符获取函数地址,这也说明不存在函数指针,更无法通过指针调用函数,这与C语言有区别,C语言回调函数经常使用这招儿。
在go
语言中函数是一等公民,可以被传递、调用,这时就依赖函数类型
func handler(sum func(int, int, ) int, x int, y int) int { return sum(x, y) }
第一个参数是函数类型,接收函数做为参数,使用函数签名定义。
也可自定义类型,简单理解就是定义别名,简化写法
// 自定义类型 type sum func(int, int) int // 接收自定义类型 func handler(plus sum, x int, y int) int { return plus(x, y) }
匿名函数
与JavaScript
一样go
也支持匿名函数,声明函数时不写名称
func main() { f := func(x int, y int) int { return x + y } fmt.Printf("%Tn", f) // func(int, int) int fmt.Println(f(1, 2)) // 3 }
与普通函数一样使用、传递,匿名函数也有函数签名,也可自定义类型
// 自定义类型 type sum func(int, int) int func main() { // 声明变量 var f sum = func(x int, y int) int { return x + y } fmt.Printf("%Tn", f) fmt.Println(f(1, 2)) }
函数闭包
闭包是函数式编程语言的招牌功能之一,go
当然也支持闭包。简单来说就是函数可记住诞生时的环境信息,也称为记忆效应。
var str string = "hello" func func1() { fmt.Println(str) }
函数func1
应用引用了外部变量str
,注意是“引用”,而非值传递,两者会相互影响,这与函数调用传参有本质区别。
func1() // hello str = "world" func1() // world
更多使用动态生成匿名函数的方式,如下
func Accumulate(value int) func() int { // 返回一个闭包 return func() int { // 引入外部变量value并累加 value++ // 返回一个累加值 return value } }
返回值是一个函数,并且引用了外部变量value
,该变量被会记录在函数内部,外部环境被销毁也不受影响,有点类似Python的装饰器。
// 创建一个累加器, 初始值为1 accumulator := Accumulate(1) fmt.Println(accumulator()) // 2 fmt.Println(accumulator()) // 3
每次调用value
都会被累加,有点Java中lombda
的感觉,
延迟执行
这是go
特有的技能,函数内部被defer
修饰的语句总是最后执行,有点类似java中finally
的特性。
func main() { fmt.Println("defer begin") defer fmt.Println(1) defer fmt.Println(2) defer fmt.Println(3) fmt.Println("defer end") }
可以有多条defer
修饰,与栈的数据结构一致,先进后出,输出如下
defer begin defer end 3 2 1
注意,被defer
修饰的预计总是最后执行,不再是顺序执行,与语句所在的位置无关。
func main() { fmt.Println("start time: ", time.Now()) defer fmt.Println("end time: ", time.Now()) time.Sleep(time.Duration(rand.Intn(1000))) fmt.Println("ok") return }
不受return
影响,end time
预计总是在最后打印,输出如下
start time: 2023-07-19 23:45:51.551994 +0800 CST m=+0.000133126 ok end time: 2023-07-19 23:45:51.552634 +0800 CST m=+0.000773430
也不受panic
的影响,程序崩溃前也会执行被defer
修饰的语句
主要使用场景是异常捕获、回收资源、释放互斥锁等,因为被defer
修饰的语句一定会在最后执行
func main() { fp, err := os.Open(filename) if err != nil { fmt.Println("open file error", err) return } // 最后一定会关闭文件 defer f.Close() // 对文件指针fp进行操作 ... }
也可以用于申请和释放锁
func main(key string) int { // 申请锁 sync.Mutex.Lock() // 释放锁,延迟到函数结束时执行 defer sync.Mutex.Unlock() // 业务逻辑 ... }
特殊函数
go
语言中有两个比较特殊的函数,在固定场景下使用
main
函数,同C
一样是程序的入口函数,只能有一个main
函数,程序从这里开始执行,注意main
函数只能属于main
包。只有当代码包含有main
函数时才可编译出可执行文件。
package main // main包 import "fmt" func main() { // main函数 fmt.Println("hello world") }
init
函数,也称为初始化函数,会在main
函数之前被自动调用,只要被import
导入,该包所有init
函数都被会自动执行,多次导入只执行一次。import
是链式导入,init
执行也是链式执行,如下图。
go
执行顺序是:常量定义(const) -> 全局变量定义(var) -> 初始化函数(init) -> 程序入口(main)
要注意的是,在 main 函数执行之前所有代码都运行在同一个 Goroutine 中,也是运行在程序的主系统线程中。如果某个 init 函数内部用 go 关键字启动了新的 Goroutine 的话,新的 Goroutine 和 main.main 函数是并发执行的
文章来源: 博客园
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