Let's Go | Go语言初探：函数式编程

Posted 2021-04-05 QichaoOnAir

Author：Qichao Ying

Let's Go

（二）

函数式编程

        Go语言初探系列二，今天主要说说Go的函数式编程（封装、扩展、闭包），都是比较基本的内容。

前言：有小伙伴说（一）的逻辑太乱了，看完的感觉就两个：跟Java好像长差不多、有管道这么个东西。。。好吧~(所以说上一期是赶工的你们不要不信呀)，那么这一期我花了更长的时间来整理逻辑，然后用更多的代码来尝试一下把事情讲清楚一些吧~ 还有小伙伴说我很闲，不务正业，呵呵呵。。。(没有吧，白天还是要干正经事的)

封装

/* 这种在“最近更新—七夕”里出现的素材我这单身dog只能用在Go语言上了，气啊(╯▔皿▔)╯ */

先看看Go里的面向“对象”，也就是“Class”

——很遗憾Go只有struct。。

一看到struct，

又想起了当年被C语言支配的恐惧

。

。。

。。。

。。。。

。。。。。

。。。。。。

        Go语言struct的地位跟Java里的class应当是比较接近的，至少到目前为止感觉如此。不过区别也是比较明显的，首先Go语言没有继承，也没有多态，只支持对函数做封装~《Go语言并发编程实战》作者说这是为了给程序员更大的自由，好吧，虽然会有一点不太适应。

这次就先不在channel里爬爬爬了，

说说不用并行计算的时候

直接上一道题来感受一下~

https://leetcode.com/problems/kth-largest-element-in-an-array/description/

        这道题特别简单，给一个乱序的序列，返回里面第K大的数。当然了，像Arrays.sort这种函数是不让用的，也就是自己实现一下排序，排序中有很多算法必须要会的，所以这道题根本没有Medium的难度。一般我会选择Easy难度的用Go写写看，这两天发现一般也是可以比较轻松写出来的，所以这题也适合用来演示Go里struct的封装。

搞不懂人家公共号上面可以左右滑动的文本框是怎么实现出来的，反正今天在秀米上找了好久没找到这样的东西，滑动布局手动输入文字是可以拖动的，但我从GoLand上把代码粘贴进来就又给我强制换行了，无语。。。所以只好截图，凑合着看一看啦~

        上面就实现了一下堆排序，下面这个main函数可以作为程序的入口~只要手动输入nums的值就可以了~堆排序是最常选择的排序，唯一不足之处可能就是稳定性不好了。这里的稳定指的是如果a原本在b前面，而a=b，那么排序之后a仍然在b的前面（同样条件的人没法“弯道超车”了）。

        而且即使传递了指针进来，也不需要 p->..... 这样的写法，编译器在编译p时，自己会在指针、值中进行切换，比如上面 h.buf 也是可以直接访问那个struct数组的。

        下面这张表顺便就温习一下比较重要的算法~上面7个方法是通过比较来决定元素间的相对次序，由于其时间复杂度“暂时”不能突破O(nlogn)，因此称为非线性时间比较类排序。下面3个稍微小众一点点，它们不通过比较来决定元素间的相对次序，可以突破基于比较排序的时间下界，以线性时间运行，因此称为线性时间非比较类排序。 

        Go语言在运行这件事上做得很好，Java能从IDE直接给结果的东西要写在static void main里面，如果要调试，只能要么需要把所有待调试函数全加上static，变成静态方法，要么就要把要调试的东西包装在另一个class里，让main去生成一个对象，再去调用里面的方法，就会花一些额外的时间。Go就不需要，只要包名是main，有func main()就可以直接跑啦~

        好的~那么这个例子告一段落~不知道是否比(一)讲得清楚一些些。。那么再上一个例子~~这个例子是要在Go里面实现自己的binary TreeNode。注意啦，struct名如果定义为大写，那么同project下其他包也可以调用它，创建它的实例，但如果是小写，呵呵呵。。。

        这个struct的定义跟我们常规的Java定义树节点一致，两个自身类型的子节点和自己的值。下面的Traverse和TraverseFunc一起完成了中序遍历的任务。

        注意这里的Traverse向TraverseFunc传递了一个匿名函数，TraverseFunc将接收到的这个函数命名为f，并在希望执行这个函数的时候可以直接调用 f(node)即可！在Go里面，函数绝对是“一等公民”，而不是像Java一样必须要依附在类里面或者对象里面，也就是说，函数不依赖谁了，可以自己就作为一个变量。当然了函数自己成为变量，不能把后面参数传递的那个()也带上，不然就成为传递这个函数的运行结果了。

        在(一)里，应该还记得goroutine的定义是在一个函数前面添加go关键字，(一)里主要的做法是给一个匿名函数附上go关键字即可，因为这些函数都是进协程的，名字也不是很重要，当然了，在这个例子里，

go node.Left.TraverseFunc(f)

这样的写法肯定也是没问题的，但问题是由于goroutine之间的“异步关系”，这句语句加了go后，就不一定在 f(node)之前执行了，也就导致最终输出错误。这跟在一句语句前面开了一个线程的道理一样。

        接下去，在另一个带main函数的main包里调用这个中序遍历，得到正确的遍历结果~

扩展

        没了继承，好不方便啊。。

        好在Go可以用扩展来完成继承的任务~

        看如下代码，上面我们有了一个可以给其它包调用的Tree Node结构体，但里面没有实现后序遍历，自己去这么定义

func (node *tree.Node) Traverse()

编译也不给过，那就先用一下扩展的方法，定义一个更大的struct把它包起来

        这样，我们就不仅可以自己实现postOrder这个函数，还可以通过mTree.node.xx来访问别人包里定义的内容，就这样使用而言，其实跟继承也很接近~不过这样的扩展也完全可以让一个struct包含多个其它struct的指针，然而Go就免了“组合”、“多继承”这种概念，好像很一目了然哦。

闭包

        对于写Java的人，这个概念应当生疏一些了，Java 1.8中的一个新特性是实现了Function<E,E>的接口，这样可以把一个函数模拟成接口，也就可以模拟“闭包”。毕竟，Java 1.8开始才给出了lambda表达式，可以用一下匿名函数，个人认为那主要还是因为“函数在Java面向对象的语言里地位极低”的原因导致的。

        然而讲到函数式编程不讲闭包，就跟耍流氓没什么区别。。所以只能靠残存的记忆、C++的浅陋认识和这两天极快的自学，大致来讲述一下闭包是怎么一回事，主要是要干什么。

        还是来看例子，下面是闭包“老祖宗”应用之一——斐波那契数列的Go实现~

        这串代码里有些东西是有点剧透的(主要是这里“莫名其妙”蹦出来一个Read函数，还有error)，今天不会讲到。我们关心的闭包主要就是开头的7行内容。在我看来，“闭包”要做的就是一件事：自己维护自己。“闭”字说明了闭包里的东西外界是访问不到的（或者说不能直接访问到），“包”字说明了intGen这个函数不仅仅返回一个function这么简单，它还有自己的一个“小包裹”，又是只归自己管理的。

        这样做的好处有很多，我们调用Fibonacci()函数，它会返回我们每次执行完不同的结果，然而外人没法直接查询a执行到了几，也就是说，内部运行状态被很好保护了起来，只给user提供一个结果。这当然还是很重要的。

        闭包的结构大致上就长这个样子，自由变量自己去相互连接，逐渐得到所有需要参与运算的变量，这样的话函数就自己维护了当前包的“状态”。

吃

饭

好了，今天内容就这些了~(三)中将要介绍的是Go语言的面向接口~如果你对Go语言感兴趣，请给我提一些建议让后面的分享能做得更好~

谢谢阅读~

打这么多字不容易，点赞支持一下呗~