本节学习 go 语言的 函数。

1 函数定义

在go语言中函数定义格式如下：

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func functionName([parameter list]) [returnTypes]{
   //body
}
  • 函数由func关键字进行声明。
  • functionName：代表函数名。
  • parameter list：代表参数列表，函数的参数是可选的，可以包含参数也可以不包含参数。
  • returnTypes：返回值类型，返回值是可选的，可以有返回值，也可以没有返回值。
  • body：用于写函数的具体逻辑

例1:

下面的函数是用于求两个数的和

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func GetSum(num1 int, num2 int) int {
	result := num1 + num2
	return result
}

这个函数传递了两个参数，分别为num1与num2，并且他们都为int类型，将相加后的结果进行返回。

上面这个函数还可以这样定义

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func GetSum1(num1, num2 int) int {
	result := num1 + num2
	return result
}

当num1和num2是相同类型的时候我们可以省略掉前面的类型，go编译器会自动进行推断。

2 值传递与引用传递

因为在go语言中存在值类型与引用类型，所以在函数参数进行传递时也要注意这个问题。

  • 值传递是指在函数调用过程中将实参拷贝一份到函数中，这样在函数中如果对参数进行修改，将不会影响到实参。
  • 引用传递是指在函数调用过程中将实参的地址传递到函数中，那么在函数中对参数所进行的修改，将影响到实参。

如果想要函数可以直接修改参数的值，那么我们可以用指针传递，将变量的地址作为参数传递到函数中。下面的这个例子为大家演示了以上的几种情况。

例2：

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func paramFunc(a int, b *int, c []int) {
	a = 100
	*b = 100
	c[1] = 100

	fmt.Println("paramFunc:")
	fmt.Println(a)
	fmt.Println(*b)
	fmt.Println(c)
}

func main() {
	a := 1
	b := 1
	c := []int{1, 2, 3}
	paramFunc(a, &b, c)

	fmt.Println("main:")
	fmt.Println(a)
	fmt.Println(b)
	fmt.Println(c)
}

程序输出如下

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paramFunc:
100
100
[1 100 3]
main:
1
100
[1 100 3]

⚠️ *和&的区别 :

  1. & 是取地址符号 , 即取得某个变量的地址 , 如 ; &a
  2. *是指针运算符 , 可以表示一个变量是指针类型 , 也可以表示一个指针变量所指向的存储单元 , 也就是这个地址所存储的值 .

3 变长参数

在go语言中也支持变长参数，但需要注意的是变长参数必须放在函数参数的最后一个，否则会报错。

下面这段代码演示了如何使用变长参数

例3：

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func main() {
	slice := []int{7, 9, 3, 5, 1}
	x := min(slice...)
	fmt.Printf("The minimum is: %d", x)
}

func min(s ...int) int {
	if len(s) == 0 {
		return 0
	}
	min := s[0]
	for _, v := range s {
		if v < min {
			min = v
		}
	}
	return min
}

执行如下：

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The minimum is: 1

当然上面这段代码直接将切片作为参数也能实现同样的效果，但是变长参数更多的是为了参数不确定的情况，例如fmt包中的Printf函数设计如下：

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func Printf(format string, a ...interface{}) (n int, err error) {
	return Fprintf(os.Stdout, format, a...)
}

上面这段代码暂时看不懂也没关系，但是只需要记住，当你想传递给函数的参数不能确定有多少时可以使用变长参数。

4 多返回值

go语言中函数还支持一个特性那就是：多返回值。通过返回结果与一个错误值，这样可以使函数的调用者很方便的知道函数是否执行成功，这样的模式也被称为command,ok模式，在我们未来的程序设计中也推荐大家使用这种方式。下面这段代码显示了如何操作多返回值。

例4:

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func div(a, b float64) (float64, error) {
	if b == 0 {
		return 0, errors.New("The divisor cannot be zero.")
	}
	return a / b, nil
}

func main() {
	result, err := div(1, 2)
	if err != nil {
		fmt.Printf("error: %v", err)
		return
	}
	fmt.Println("result: ", result)
}

也可以下面这种模式

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func main() {
	if result, err := div(1, 2); err != nil {
		fmt.Printf("error: %v", err)
		return
	} else {
		fmt.Println("result: ", result)
	}
}

注：多返回值需要使用()进行标记。

5 命名返回值

除了上面支持的多返回值，在go语言中还可以给返回值命名，当需要返回的时候，我们只需要一条简单的不带参数的return语句。我们将上面那个除法的函数修改一下

例5:

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func div(a, b float64) (result float64, err error) {
	if b == 0 {
		return 0, errors.New("被除数不能等于0")
	}
	result = a / b
	return
}

注：即使只有一个命名返回值，也需要使用()括起来。

6 匿名函数

匿名函数如其名字一样，是一个没有名字的函数，除了没有名字外其他地方与正常函数相同。匿名函数可以直接调用，保存到变量，作为参数或者返回值。

例6:

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func main() {
	f := func() string {
		return "hello world"
	}
	fmt.Println(f())
}

7 闭包

闭包可以解释为一个函数与这个函数外部变量的一个封装。粗略的可以理解为一个类，类里面有变量和方法，其中闭包所包含的外部变量对应着类中的静态变量。 为什么这么理解，首先让我们来看一个例子。

例7:

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func add() func(int) int {
	n := 10
	str := "string"
	return func(x int) int {
		n = n + x
		str += strconv.Itoa(x)
		fmt.Print(str, " ")
		return n
	}
}

func main() {
	f := add()
	fmt.Println(f(1))
	fmt.Println(f(2))
	fmt.Println(f(3))

	f = add()
	fmt.Println(f(1))
	fmt.Println(f(2))
	fmt.Println(f(3))
}

程序输出结果如下：

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string1 11
string12 13
string123 16
string1 11
string12 13
string123 16

如果不了解的闭包肯定会觉得很奇怪，为什么会输出这样的结果。这就要用到我最开始的解释。闭包就是一个函数和一个函数外的变量的封装，而且这个变量就对应着类中的静态变量。 这样就可以将这个程序的输出结果解释的通了。

  • 最开始我们先声明一个函数add，在函数体内返回一个匿名函数
  • 其中的n,str与下面的匿名函数构成了整个的闭包，n与str就像类中的静态变量只会初始化一次，所以说尽管后面多次调用这个整体函数，里面都不会再重新初始化了
  • 而且对于外部变量的操作是累加的，这与类中的静态变量也是一致的

在go语言学习笔记中，雨痕提到在汇编代码中，闭包返回的不仅仅是匿名函数，还包括所引用的环境变量指针，这与我们之前的解释也是类似的，闭包通过操作指针来调用对应的变量。

小问题：

尝试一下如何通过闭包来实现斐波那契数列。

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package main

import (
    "fmt"
)

func fib() func(int) int {
    return func(x int) int {
        if x < 0 {
            return -1
        } else if x == 0 {
            return 0
        } else if x == 1 || x == 2 {
            return 1
        } else {
            f := fib()
            return f(x-1) + f(x-2)
        }

    }
}

func main() {
    f := fib()
    fmt.Print(f(0), " ")
    fmt.Print(f(1), " ")
    fmt.Print(f(2), " ")
    fmt.Print(f(3), " ")
    fmt.Print(f(4), " ")
    fmt.Print(f(5), " ")
    fmt.Print(f(6), " ")
    fmt.Print(f(7), " ")
    fmt.Print(f(8), " ")
    fmt.Print(f(9), " ")
    fmt.Print(f(10))

}

执行结果：

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0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55

参考

[1] https://github.com/datawhalechina/go-talent/edit/master/6.函数.md