一文熟悉 Go 函数

Posted 2022-11-29

耐心和持久胜过激烈和狂热。

哈喽大家好，我是陈明勇，今天分享的知识是 Go 的函数。如果本文对你有帮助，不妨点个赞，如果你是 Go 语言初学者，不妨点个关注，一起成长一起进步，如果本文有错误的地方，欢迎指出！

函数

函数的英文单词是 ​​Function​​，这个单词还有着功能的意思。在 Go 语言中，函数是实现某一特定功能的代码块。函数代表着某个功能，可以在同一个地方多次使用，也可以在不同地方使用。因此使用函数，可以提高代码的复用性，减少代码的冗余。

函数的声明

通过案例了解函数的声明有哪几部分： 定义一个函数，实现两个数相加的功能，并将相加之后的结果返回。

func Add(num1 int, num2 int) int 
  var sum int
  sum += num1
  sum += num2
  return sum

通过案例可以发现，函数的声明有 ​​5​​ 部分：

• 1、关键字 函数的关键字是 ​​func​​，声明函数必须以 ​​func​​ 关键字开始。
• 2、函数名 ​​Go​​ 推荐使用驼峰命名的方式，和变量的命名规则一样，首字母大写的函数名可以在包外访问，小写的只能在包内访问。
• 3、参数列表 参数列表中声明了在函数体里所使用到的变量。参数列表位于函数名后面，用括号包裹着，多个参数使用逗号分隔开。
• 4、返回值列表 返回值为函数执行后的一个结果，上述代码只有一个返回值，如果有多个返回值，需要用括号包裹着，返回值之间用逗号分隔开。 少数情况下，我们会声明返回值的的名称如 ​​func Add(num1 int, num2 int) sum int ​​，多数情况下是不用声明返回值的名称的。
• 5、函数体 大括号内就是函数体，存放着函数的具体实现。 函数的第 ​​3​​ 第 ​​4​​ 部分可有可无，也就是说一个函数可以没有参数和返回值。

Go 函数支持变长参数

在上面的案例中，实现的功能是对两数求和，如果我们需要对多个数求和，但又不知道具体的数量，函数的参数该怎么声明呢？这时可以声明变长参数去接收多个参数。

func main() 
  sum := Add(1, 2, 3, 4)
  println(sum) // 10


func Add(nums ...int) int 
  var sum int
  for _, num := range nums 
    sum += num
  
  return sum

变长参数作为形式参数可以接收不定的实际参数，声明变长参数需要在类型面前加上 ​​...​​ 。可变参数实际上是一个切片，可以通过 ​​for-range​​ 去操作。

匿名函数

通常情况下，如果一个函数只使用一次，我们就可以定义成匿名函数。

func main() 
  // 定义匿名函数，直接调用
  result := func(num1, num2 int) int 
    return num1 + num2
  (1, 2)
  println(result)
  // 2、将匿名函数赋值给一个变量，由变量调用
  resultFunc := func(num1, num2 int) int 
    return num1 + num2
  
  println(resultFunc(1, 2))

声明函数时，不指定函数名的函数，叫做匿名函数。匿名函数可以直接调用，也可以通过赋值给变量，由变量调用。

闭包

闭包就是一个函数和其相关引用环境组合的一个整体。

import "fmt"

// 返回值为一个匿名函数
func getSum() func(int) int 
  var sum int = 0
  // 匿名函数
  result := func(num int) int 
    sum += num
    return sum
  
  return result


func main() 
  f := getSum()
  fmt.Println(f(1)) // 1
  fmt.Println(f(2)) // 3

• 闭包的本质就是一个匿名函数，匿名函数里使用了定义它的函数（​​getSum​​）里面的变量 ​​sum​​，就组成了闭包。
• 由上述代码可知，匿名函数中所引用的变量 ​​sum​​ 会一直保存在内存中。

init 函数

每个 ​​go​​ 文件都可以包含一个 ​​init​​ 函数，它是一个初始化函数，用于进行初始化的操作。

var print = getNum()

func getNum() int 
  println("初始化变量")
  return 1


func main() 
  println("main...")


func init() 
  println("init...")

执行结果：

初始化变量
init...
main...

• 根据执行结果可知，它们的执行顺序为：全局变量 → ​​init​​ 函数 → ​​main​​ 函数。
• 多个 ​​go​​ 文件都有 ​​init​​ 函数时，执行顺序为：先执行所导入的模块的 ​​init​​ 函数，再执行本文件的 ​​init​​ 函数。

函数参数详解

形式参数与实际参数

在函数声明的地方，参数列表中的参数被称为形式参数，简称形参；而在函数调用的时候所传递的参数被称为实际参数，简称实参。举例说明：

func main() 
  sum := Add(1, 2)
  println(sum) // 3

func Add(num1 int, num2 int) int 
  var sum int
  sum += num1
  sum += num2
  return sum

​​Add​​ 后面的参数被称为形参，而在 ​​main​​ 方法里，​​1​​ 和 ​​2​​ 被称为实参。

值传递

基本数据类型和数组作为实参时，默认是按 值传递，即进行值拷贝，在函数内修改它们的值，原来的值不会改变。举例说明：

func main() 
  num1, num2 := 1, 2
  Swap(1, 2)
  fmt.Printf("main 函数体内打印：num1: %d, num2: %d", num1, num2)


func Swap(num1 int, num2 int) 
  num2, num1 = num1, num2
  fmt.Printf("Swap 函数体内打印：num1: %d, num2: %d\\n", num1, num2)

执行结果：

Swap 函数体内打印：num1: 2, num2: 1
main 函数体内打印：num1: 1, num2: 2

在 ​​Swap​​ 函数内，​​num1​​ 和 ​​num2​​ 的值已经相互交换，但是在 ​​main​​ 函数里，​​num1​​ 和 ​​num2​​ 的值没有发生变化。

func main() 
  nums := [3]int0, 1, 2
  Swap(nums)
  fmt.Println("main 函数体内打印：nums: ", nums)


func Swap(nums [3]int) 
  nums[0] = 1
  fmt.Println("Swap 函数体内打印：nums: ", nums)

同样传递数组，在函数内修改数组的值，原数组的值并不会改变。 前面的文章有对指针进行了介绍，指出了通过 ​​*​​ 操作符，可以对指针所指向的变量的值进行修改，因此如果我们想要在函数内改变外部传过来的参数的值，函数声明时，形参类型指定为指针类型。

func main() 
  num1, num2 := 1, 2
  Swap(&num1, &num2)
  fmt.Printf("main 函数体内打印：num1: %d, num2: %d", num1, num2)


func Swap(num1 *int, num2 *int) 
  *num2, *num1 = *num1, *num2
  fmt.Printf("Swap 函数体内打印：num1: %d, num2: %d\\n", *num1, *num2)

执行结果：

Swap 函数体内打印：num1: 2, num2: 1
main 函数体内打印：num1: 2, num2: 1

通过结果可知，使用指针变量作为形参，在函数里是可以改变外部的参数的值的。

函数是一种数据类型

在 ​​Go​​ 里面，函数是一种数据类型，因此函数还可以有很多用法，如创建一个函数变量、将函数作为函数的形参，将函数作为函数的返回值等。

• 创建函数变量

func main() 
  // 创建函数变量
  hl := Hello
  fmt.Printf("%T\\n", hl) // func(string)
  hl("cmy")


func Hello(name string) 
  fmt.Printf("Hello %s", name)

创建一个函数变量 ​​hl​​​，打印 ​​hl​​​ 的类型 → ​​func(string)​​​，通过 ​​hl​​ 变量调用函数。

• 作为函数的形参

import "fmt"

func main() 
  Print("cmy", Hello)


func Hello(name string) 
  fmt.Printf("Hello %s", name)


func Print(name string, f func(string)) 
  f(name)

定义函数 ​​Print​​ ，声明两个参数，一个参数是 ​​name​​，为 ​​string​​ 类型的，另一个参数是 ​​f​​，为函数类型。传入 ​​cmy​​ 和 ​​Hello​​ 函数，由 ​​Print​​ 函数去执行 ​​Hello​​ 函数。

• 作为函数的返回值

import "fmt"

func main() 
  f := Print()
  f()


func Print() func() 
  return func() 
    fmt.Println("Hello，World！")
  

通过​​Print​​ 函数返回一个匿名函数函数，这个匿名函数的功能是输出 ​​Hello，World！​​，使用 ​​f​​ 变量接收这个函数并调用。

• 基于函数自定义类型

type AddHandleFunc func(num1, num2 int) int

func main() 
  sum := GetSum(1, 2, Add)
  println(sum)


func Add(num1, num2 int) int 
  return num1 + num2


func GetSum(num1, num2 int, handleFunc AddHandleFunc) int 
  return handleFunc(num1, num2)

基于函数 ​​func(num1, num2 int) int​​ 自定义一个类型 ​​AddHandleFunc​​，将它声明为 ​​GetSum​​ 的形参，然后调用 ​​GetSum​​ 时，因为 ​​Add​​ 函数和 ​​AddHandleFunc​​ 是等价的，因此可以将 ​​Add​​ 当做实参传进去。

小结

本文对函数的声明进行介绍，根据一个案例了解了其组成的 ​​5​​ 部分。然后介绍了其一些特点如支持变长参数、传递参数时，实参按值传递等，最后根据函数在Go中是一种数据类型的特点，说明了其一些特别用法。