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。

一、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”。

1.1 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。
  • 函数的参数和返回值都是可选的
  • 在一个命名函数内部是不能再声明命名函数的。

    常见使用语法：

    ```go // 无参有匿名返回值 func fn1() int { return 100 }

// 返回值可以命名也可以不命名 // 命名的返回值就相当于在函数中事先声明了一个变量 // func fn2(x int, y int) (ret int) { // 参数类型简写：当参数中连续两个及以上参数的一致时，可将非最后一个参数的类型简写 func fn2(x, y int) (ret int) { ret = x + y // return ret return // 使用命名返回值可以在return时省略 }

// 可变长参数：可传多个可不传，必须放在函数参数的最后（即可变参数要放在固定参数的后面） func fn4(s string, y …int) int { fmt.Println(y) // y的类型的是切片[]int return 100 }

// 多个返回值 func fn3() (int, string) { return 1, “你好” }

// Go语言中没有默认参数的概念，所见即所得

  2. <a name="autoid-1-1-0"></a>
  3. ## 1.2 函数的调用
  4. 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：
  5. ```go
  6. func main() {
  7.     sayHello()
  8.     ret := intSum(10, 20)
  9.     fmt.Println(ret)
  10. }

注意，调用有返回值的函数时，可以不接收其返回值。

1.3 参数

Go语言中函数的传递的参数都是拷贝（都是副本，不会影响原数据）

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。

1.4 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：必须使用括号包裹

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. }

二、函数进阶

2.1 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. import "fmt"
  3. //定义全局变量num
  4. var num int64 = 10
  5. func testGlobalVar() {
  6.     fmt.Printf("num=%d\n", num) //函数中可以访问全局变量num
  7. }
  8. func main() {
  9.     testGlobalVar() //num=10
  10. }

局部变量

函数内定义的变量

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. func main() {
  7.     testLocalVar()
  8.     fmt.Println(x) // 此时无法使用变量x
  9. }

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. import "fmt"
  3. //定义全局变量num
  4. var num int64 = 10
  5. func testNum() {
  6.     num := 100
  7.     fmt.Printf("num=%d\n", num) // 函数中优先使用局部变量
  8. }
  9. func main() {
  10.     testNum() // num=100
  11. }

语句块定义的变量

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. }

2.2 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. func sub(x, y int) int {
  5.     return x - y
  6. }

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.     f := add                        // 将函数add赋值给变量f1
  7.     fmt.Printf("type of f:%T\n", f) // type of f:func(int, int) int
  8.     fmt.Println(f(10, 20))          // 像调用add一样调用f
  9. }

2.3 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, , add func(x, y int) int, sub func(x, y int) int) (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")// 通过errors生成一个错误类型：*errors.errorString
  9.         return nil, err
  10.     }
  11. }

2.4 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.     //自执行函数：匿名函数定义完加()直接执行
  8.     func(x, y int) {
  9.         fmt.Println(x + y)
  10.     }(10, 20)
  11. }

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 一开始x是0
  11.     fmt.Println(f(20)) //30 x被上面赋值为10
  12.     fmt.Println(f(30)) //60
  13.     f1 := adder() // 函数重新赋值，x仍然有效
  14.     fmt.Println(f1(40)) //40
  15.     fmt.Println(f1(50)) //90
  16. }

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.     f1 := adder2(20)
  13.     fmt.Println(f1(40)) //60
  14.     fmt.Println(f1(50)) //110
  15. }

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) {// 结尾
  4.             return name + suffix
  5.         }
  6.         return name
  7.     }
  8. }
  9. func main() {
  10.     jpgFunc := makeSuffixFunc(".jpg")
  11.     txtFunc := makeSuffixFunc(".txt")
  12.     fmt.Println(jpgFunc("test")) //test.jpg
  13.     fmt.Println(txtFunc("test")) //test.txt
  14. }

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

闭包其实并不复杂，只要牢记闭包=函数+引用环境。

2.5 递归函数

递归，就是在运行过程中调用自己。

  1. // 阶乘的计算
  2. func recursion(n uint64) (result uint64) {
  3.     // 3! = 3 * 2 * 1
  4.     result = 1
  5.     if n > 0 {
  6.         result = n * recursion(n-1)
  7.     }
  8.     return
  9. }
  11. // n个台阶，可以一次走一步，一次走两步
  12. func taijie(n uint64) (count uint64) {
  13.     // 一个台阶有一种走法
  14.     if n == 1 {
  15.         return 1
  16.     }
  17.     // 2个台阶有2种走法
  18.     if n == 2 {
  19.         return 2
  20.     }
  21.     // n个递归
  22.     return taijie(n-1) + taijie(n-2)
  23. }
  25. // 使用
  26. fmt.Printf("%d 的阶乘是 %d\n", i, recursion(3))
  27. fmt.Println(taijie(3))

2.6 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。
规则：未被defer的语句按序先执行；等待未defer执行完毕，被defer的语句逆序执行。
举个例子：

  1. func main() {
  2.     fmt.Println("start")
  3.     defer fmt.Println(1)
  4.     defer fmt.Println(2)
  5.     fmt.Println("中间")
  6.     defer fmt.Println(3)
  7.     fmt.Println("end")
  8. }

输出结果：

  1. start
  2. 中间
  3. end
  4. 3
  5. 2
  6. 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(一步完成操作)，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：Go语言基础之函数 - 图1

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++ // 6
  5.     }()
  6.     return x // 5 - 在defer之前已完成赋值，再修改x对return的赋值无效
  7. }
  8. func f2() (x int) {
  9.     defer func() {
  10.         x++
  11.     }()
  12.     return 5 // 返回值为6：语句块才会有执行顺序，但此时x是以参数的形式传递
  13. }
  14. func f3() (y int) {
  15.     x := 5
  16.     defer func() {
  17.         x++
  18.     }()
  19.     return x  // 返回值 = y = x = 5(x赋值在defer之前执行)
  20. }
  21. func f4() (x int) {
  22.     defer func(x int) {
  23.         x++ // 改变副本
  24.     }(x)
  25.     return 5 // 返回值 = x = 5
  26. }
  27. func main() {
  28.     fmt.Println(f1())
  29.     fmt.Println(f2())
  30.     fmt.Println(f3())
  31.     fmt.Println(f4())
  32. }

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. func main() {
  7.     x := 1
  8.     y := 2
  9.     defer calc("AA", x/*1*/, calc("A", x, y)/*①A 1 2 3*/) //④AA 1 3 4
  10.     x = 10
  11.     defer calc("BB", x/*10*/, calc("B", x, y)/*②B 10 2 12*/)//③BB 10 12 22
  12.     y = 20
  13. }

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）
也就是说：在定义defer的时候参数已经确定，只是执行顺序被延迟。

三、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

3.1 panic/recover

Go语言中目前（Go1.12）是没有异常机制（诟病），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. func funcB() {
  5.     panic("panic in B")
  6. }
  7. func funcC() {
  8.     fmt.Println("func C")
  9. }
  10. func main() {
  11.     funcA()
  12.     funcB()
  13.     funcC()
  14. }

输出：

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

输出：

  1. func A
  2. recover in B
  3. 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。

    四、练习题

  3. 分金币 ```go / 你有50枚金币，需要分配给以下几个人：Matthew,Sarah,Augustus,Heidi,Emilie,Peter,Giana,Adriano, Aaron,Elizabeth。 分配规则如下： a. 名字中每包含1个’e’或’E’分1枚金币 b. 名字中每包含1个’i’或’I’分2枚金币 c. 名字中每包含1个’o’或’O’分3枚金币 d: 名字中每包含1个’u’或’U’分4枚金币 写一个程序，计算每个用户分到多少金币，以及最后剩余多少金币？ 程序结构如下，请实现 ‘dispatchCoin’ 函数 /

func main() { var ( coins = 50 users = []string{ “Matthew”, “Sarah”, “Augustus”, “Heidi”, “Emilie”, “Peter”, “Giana”, “Adriano”, “Aaron”, “Elizabeth”, } distribution = make(map[string]int, len(users)) ) newDistribution, left := dispatchCoin(distribution, users, coins) fmt.Println(newDistribution) fmt.Println(“剩下：”, left) }

func dispatchCoin(distribution map[string]int, users []string, coins int) (map[string]int, int) { for , v := range users { count := 0 for , s := range strings.Split(v, “”) { if s == “e” || s == “E” { count++ } else if s == “i” || s == “I” { count += 2

  1.         } else if s == "o" || s == "O" {
  2.             count += 3
  4.         } else if s == "u" || s == "U" {
  5.             count += 4
  6.         }
  7.     }
  8.     distribution[v] = count
  9. }
  10. for _, n := range distribution {
  11.     coins -= n
  12. }
  13. return distribution, coins

} ```