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。

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”。

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。

我们先来定义一个求两个数之和的函数：

  1. func intSum(x int, y int) int {
  2.     return x + y
  3. }

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：

  1. func sayHello() {
  2.     fmt.Println("Hello 沙河")
  3. }

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：

  1. func main() {
  2.     sayHello()
  3.     ret := intSum(10, 20)
  4.     fmt.Println(ret)
  5. }

注意，调用有返回值的函数时，可以不接收其返回值。

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：

  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。

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

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. }

函数进阶

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
  3. import "fmt"
  5. //定义全局变量num
  6. var num int64 = 10
  8. func testGlobalVar() {
  9.     fmt.Printf("num=%d\n", num) //函数中可以访问全局变量num
  10. }
  11. func main() {
  12.     testGlobalVar() //num=10
  13. }

局部变量

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. }
  7. func main() {
  8.     testLocalVar()
  9.     fmt.Println(x) // 此时无法使用变量x
  10. }

如果局部变量和全局变量重名，优先访问局部变量。

  1. package main
  3. import "fmt"
  5. //定义全局变量num
  6. var num int64 = 10
  8. func testNum() {
  9.     num := 100
  10.     fmt.Printf("num=%d\n", num) // 函数中优先使用局部变量
  11. }
  12. func main() {
  13.     testNum() // num=100
  14. }

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. }

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. }
  5. func sub(x, y int) int {
  6.     return x - y
  7. }

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

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) (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")
  9.         return nil, err
  10.     }
  11. }

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
  8.     //自执行函数：匿名函数定义完加()直接执行
  9.     func(x, y int) {
  10.         fmt.Println(x + y)
  11.     }(10, 20)
  12. }

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
  11.     fmt.Println(f(20)) //30
  12.     fmt.Println(f(30)) //60
  14.     f1 := adder()
  15.     fmt.Println(f1(40)) //40
  16.     fmt.Println(f1(50)) //90
  17. }

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
  13.     f1 := adder2(20)
  14.     fmt.Println(f1(40)) //60
  15.     fmt.Println(f1(50)) //110
  16. }

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) {
  4.             return name + suffix
  5.         }
  6.         return name
  7.     }
  8. }
  10. func main() {
  11.     jpgFunc := makeSuffixFunc(".jpg")
  12.     txtFunc := makeSuffixFunc(".txt")
  13.     fmt.Println(jpgFunc("test")) //test.jpg
  14.     fmt.Println(txtFunc("test")) //test.txt
  15. }

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.     }
  7.     sub := func(i int) int {
  8.         base -= i
  9.         return base
  10.     }
  11.     return add, sub
  12. }
  14. func main() {
  15.     f1, f2 := calc(10)
  16.     fmt.Println(f1(1), f2(2)) //11 9
  17.     fmt.Println(f1(3), f2(4)) //12 8
  18.     fmt.Println(f1(5), f2(6)) //13 7
  19. }

闭包其实并不复杂，只要牢记闭包=函数+引用环境。

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：

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

输出结果：

  1. start
  2. end
  3. 3
  4. 2
  5. 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：
8.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++
  5.     }()
  6.     return x
  7. }
  9. func f2() (x int) {
  10.     defer func() {
  11.         x++
  12.     }()
  13.     return 5
  14. }
  16. func f3() (y int) {
  17.     x := 5
  18.     defer func() {
  19.         x++
  20.     }()
  21.     return x
  22. }
  23. func f4() (x int) {
  24.     defer func(x int) {
  25.         x++
  26.     }(x)
  27.     return 5
  28. }
  29. func main() {
  30.     fmt.Println(f1())
  31.     fmt.Println(f2())
  32.     fmt.Println(f3())
  33.     fmt.Println(f4())
  34. }

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. }
  7. func main() {
  8.     x := 1
  9.     y := 2
  10.     defer calc("AA", x, calc("A", x, y))
  11.     x = 10
  12.     defer calc("BB", x, calc("B", x, y))
  13.     y = 20
  14. }

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）

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

panic/recover

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。 首先来看一个例子：

  1. func funcA() {
  2.     fmt.Println("func A")
  3. }
  5. func funcB() {
  6.     panic("panic in B")
  7. }
  9. func funcC() {
  10.     fmt.Println("func C")
  11. }
  12. func main() {
  13.     funcA()
  14.     funcB()
  15.     funcC()
  16. }

输出：

  1. func A
  2. panic: panic in B
  4. goroutine 1 [running]:
  5. main.funcB(...)
  6.         .../code/func/main.go:12
  7. main.main()
  8.         .../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. }
  5. func funcB() {
  6.     defer func() {
  7.         err := recover()
  8.         //如果程序出出现了panic错误,可以通过recover恢复过来
  9.         if err != nil {
  10.             fmt.Println("recover in B")
  11.         }
  12.     }()
  13.     panic("panic in B")
  14. }
  16. func funcC() {
  17.     fmt.Println("func C")
  18. }
  19. func main() {
  20.     funcA()
  21.     funcB()
  22.     funcC()
  23. }

注意：

recover()必须搭配defer使用。
defer一定要在可能引发panic的语句之前定义。

练习题

  1. 分金币
    /
    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
    /
    var (
    coins = 50
    users = []string{
    “Matthew”, “Sarah”, “Augustus”, “Heidi”, “Emilie”, “Peter”, “Giana”, “Adriano”, “Aaron”, “Elizabeth”,
    }
    distribution = make(map[string]int, len(users))
    )

func main() {
left := dispatchCoin()
fmt.Println(“剩下：”, left)
}