Golang 【basic_leaming】函数详解

骑猪看日落 2023-10-07 22:23 22阅读 0赞

#### 阅读目录 ####

*  1、函数定义
 *  2、函数的调用
 *  3、函数参数
 *  4、函数返回值
 *  5、函数变量作用域
 *   *  全局变量
     *  局部变量
 *  6、函数类型与变量
 *   *  定义函数类型
     *  函数类型变量
 *  7、高阶函数
 *   *  函数作为参数
     *  函数作为返回值
 *  8、匿名函数和闭包
 *   *  匿名函数
     *  闭包
     *  闭包进阶示例1
     *  闭包进阶示例2
     *  闭包进阶示例3
 *  9、defer 语句
 *   *  defer 执行时机
     *  defer 经典案例1
     *  defer 经典案例2
 *  10、内置函数 panic/recover
 *   *  1、panic/recover 的基本使用
     *  2、defer 、recover 实现异常处理
     *  3、defer 、panic、recover 抛出异常

## 1、函数定义 ##

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。

Go 语言中支持：函数、匿名函数和闭包。

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 it 营")
    }

## 2、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。

## 3、函数参数 ##

**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。

## 4、函数返回值 ##

Go 语言中通过 `return` 关键字向外输出返回值。

函数多返回值

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
    }

## 5、函数变量作用域 ##

### 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 ###

局部变量是函数内部定义的变量， 函数内定义的变量无法在该函数外使用。

1、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`：

![在这里插入图片描述][dc0b9a63e2714d64947b333c76ac9653.png]  
2、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。

package main
    
    import "fmt"
    
    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
    }
    func main() {
        
    	testLocalVar2()
    }

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
    }

## 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：

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：

package main
    
    import "fmt"
    
    type calculation func(int, int) int
    
    func add(x, y int) int {
        
    	return x + y
    }
    func sub(x, y int) int {
        
    	return x - y
    }
    func main() {
        
    	// 声明一个calculation 类型的变量c
    	var c calculation
    	// 把add 赋值给c
    	c = add
    	// type of c:main.calculation
    	fmt.Printf("type of c:%T\n", c)
    	// 像调用add 一样调用c
    	fmt.Println(c(1, 2))
    	// 将函数add 赋值给变量f1
    	f := add
    	// type of f:func(int, int) int
    	fmt.Printf("type of f:%T\n", f)
    	// 像调用add 一样调用f
    	fmt.Println(f(10, 20))
    }

running...
    type of c:main.calculation
    3
    type of f:func(int, int) int
    30

## 7、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：

package main
    
    import "fmt"
    
    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：

package main
    
    import (
    	"fmt"
    )
    
    func add(x, y int) int {
        
    	return x + y
    }
    func sub(x, y int) int {
        
    	return x - y
    }
    func do(s string) func(int, int) int {
        
    	switch s {
        
    	case "+":
    		return add
    	case "-":
    		return sub
    	default:
    		return nil
    	}
    }
    func main() {
        
    	var a = do("-")
    	fmt.Println(a(10, 20))
    }

running...
    -10

## 8、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:

package main
    
    import "fmt"
    
    func main() {
        
    	// 将匿名函数保存到变量
    	add := func(x, y int) {
        
    		fmt.Println(x + y)
    	}
    	// 通过变量调用匿名函数
    	add(10, 20)
    	//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)
    }

running...
    30
    30

匿名函数多用于实现回调函数和闭包。

### 闭包 ###

闭包可以理解成 “定义在一个函数内部的函数“。

在本质上，闭包是将函数内部和函数外部连接起来的桥梁。

或者说是函数和其引用环境的组合体。

首先我们来看一个例子：

package main
    
    import "fmt"
    
    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
    }

running...
    10
    30
    60
    40
    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 ###

package main
    
    import "fmt"
    
    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 ###

package main
    
    import (
    	"fmt"
    	"strings"
    )
    
    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 ###

package main
    
    import "fmt"
    
    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`。

## 9、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：

![在这里插入图片描述][eee82ec291d84a9e96433f5ed0f9a194.png]

### defer 经典案例1 ###

阅读下面的代码，写出最后的打印结果。

package main
    
    import "fmt"
    
    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()) // 5
    	fmt.Println(f2()) // 6
    	fmt.Println(f3()) // 5
    	fmt.Println(f4()) // 5
    }

### defer 经典案例2 ###

package main
    
    import "fmt"
    
    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
    }

running...
    A 1 2 3
    B 10 2 12
    BB 10 12 22
    AA 1 3 4

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）

## 10、内置函数 panic/recover ##

![在这里插入图片描述][a6223595770f4b17a5ed3470abbedf2b.png]  
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。

### 1、panic/recover 的基本使用 ###

package main
    
    import "fmt"
    
    func funcA() {
        
    	fmt.Println("func A")
    }
    func funcB() {
        
    	panic("panic in B")
    }
    func funcC() {
        
    	fmt.Println("func C")
    }
    func main() {
        
    	funcA()
    	funcB()
    	funcC()
    }

running...
    func A
    panic: panic in B
    
    goroutine 1 [running]:
    main.funcB(...)
            E:/golang/src/main.go:9
    main.main()
            E:/golang/src/main.go:16 +0x66

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。

package main
    
    import "fmt"
    
    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() // func A
    	funcB() // recover in B
    	funcC() // func C
    }

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。

### 2、defer 、recover 实现异常处理 ###

package main
    
    import "fmt"
    
    func fn2() {
        
    	defer func() {
        
    		err := recover()
    		if err != nil {
        
    			fmt.Println("抛出异常给管理员发送邮件")
    			fmt.Println(err)
    		}
    	}()
    	num1 := 10
    	num2 := 0
    	res := num1 / num2
    	fmt.Println("res=", res)
    }
    
    func main() {
        
    	fn2()
    }

running...
    抛出异常给管理员发送邮件
    runtime error: integer divide by zero

### 3、defer 、panic、recover 抛出异常 ###

package main
    
    import (
    	"errors"
    	"fmt"
    )
    
    func readFile(fileName string) error {
        
    	if fileName == "main.go" {
        
    		return nil
    	}
    	return errors.New("读取文件错误")
    }
    func fn3() {
        
    	defer func() {
        
    		err := recover()
    		if err != nil {
        
    
    			fmt.Println("抛出异常给管理员发送邮件")
    		}
    	}()
    	var err = readFile("xxx.go")
    	if err != nil {
        
    		panic(err)
    	}
    	fmt.Println("继续执行")
    }
    func main() {
        
    	fn3()
    }

running...
    抛出异常给管理员发送邮件

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