深入理解 Go 函数：从基础到高级

一、函数基础

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
• Go 语言中支持：函数、匿名函数和闭包

package main

import "fmt"

func main(){
    ret := intSum(1,2)
    fmt.PrintIn(ret)    //3
}

func instSum(x,y int) int {
    return x + y
}

2、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：可变参数通常摇作为函数的最后一个参数

package main
import "fmt"
func main() {
	ret := intSum("Snail",2,3,4,5)
	fmt.Println(ret)      // 14
}
func intSum(y string,x ...int) int {
	fmt.Println(y)       // Snail
	fmt.Println(x)       //x 是一个切片 => [1 2 3 4 5]
	sum := 0
	for _, v := range x {
		sum = sum + v
	}
	return sum
}

3、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是必须用（）将所有返回值包裹起来

package main
import "fmt"
func main() {
	plus,sub := calc(4,5)
	fmt.Println(plus)      // 和为：9
	fmt.Println(sub)       // 差为：-1
}
func calc(x, y int) (int, int) {
	sum := x + y
	sub := x - y
	return sum, sub
}

4、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哦都市 calc 类型的函数，例如下面的 add 和 sub 是 calculation 类型

package main

import "fmt"

type calc func(int,int) int

func main(){
    var c calc    //声明一个 calc 类型的变量 c
    c = add    //把 add 赋值给 c
    fmt.PrintIn(c(1,2))    //3
    //fmt.Printf("type of c:%T\n", c)  // type of c:main.calculation
}

func add(x, y int) int {
    return x + y
}

二、函数变量作用域

1、全局变量

• 全局变量是定义在函数外部的变量，他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 main() {
    fmt.Printf("num=%d\n",num)    //num=10
}

2、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
• 例如下面额示例代码 main 函数中无法使用 test 函数中定义的变量 x

package main

import "fmt"

func main(){
    //这是name 是函数 test 的局部变量，在其他函数内无法访问
    //fmt.PrintIn(name)
}

func test() {
    name :="Snail"
    fmt.PrintIn(name)
}

3、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

package main

import "fmt"

func main() {
    test2(1,2)
}

func test2(x, y int) {
    fmt.PrintIn(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 语句生效
        fmt.PrintIn(z)
    }
    //fmt.Println(z)//此处无法使用变量 z
}

4、for 循环语句中定义的变量

• 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

package main
import "fmt"
func main() {
	test3()
}
func test3() {
	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
}

三、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，函数也可以作为返回值

package main
import "fmt"

func main() {
	var a = do("+")
	fmt.Println(a(10, 20))   // 30
	var b = do("-")
	fmt.Println(b(10,20))    // -10
}

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
	}
}

四、匿名函数

• 匿名函数由一个不带函数名的函数声明和函数体组成
• 匿名函数的优越性在于可以直接使用函数内的变量，不必申明
• 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，所有匿名函数需要保存到某个变量或者作为立即执行函数
• 匿名函数多用于实现回调函数和闭包

package main
import "fmt"

func main() {
	//一：匿名函数  匿名自执行函数
	func() {
		fmt.Println("test..")    // test..
	}()

	//二：匿名函数
	var fn = func(x, y int) int {
		return x * y
	}
	fmt.Println(fn(2, 3))  // 6

	//三：匿名自执行函数接收参数
	func(x, y int) {
		fmt.Println(x + y)  // 30
	}(10, 20)
}

五、闭包

1、闭包的概念

• 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
• 举例：
  • 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

package main

import "fmt"

func main() {
    var f = adder()
    fmt.PrintIn(f(10))    //10
    fmt.PrintIn(f(20))    //20
    fmt.PrintIn(f(30))    //30

    f1 := adder()
    fmt.Println(f1(40)) //40
	fmt.Println(f1(50)) //90
}

func adder ()func(int) int {
    var x int
    return func(y int) int {
        x +=y
        return x
    }
}

2、闭包变量作用域

• 全局变量特点：
  • 常驻内存
  • 污染全局
• 局部变量的特点：
  • 不常驻内存
  • 不污染全局
• 闭包：
  • 可以让一个变量常驻内存
  • 可以让一个变量不污染全局
  • 闭包是指有权访问另一个函数作用域中的变量的函数
  • 创建闭包的常见的方式就是在一个函数内部创建另一个函数，通过另一个函数访问这个函数的局部变量
• 注意：
  • 由于闭包里作用域返回的局部变量资源不会被立刻销毁回收，所有可能会占用更多的内存
  • 过度使用闭包会导致性能下降，建议在非常有必要的时候才使用闭包

3、闭包的三种形式

1、闭包的进阶示例 1

package main

import "fmt"

func adder2(x int) func(int) int{
    returu 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
}

2、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
}

3、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
}