Go语言函数

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1 函数定义

Go语言中定义函数使用func关键字，函数的参数和返回值都是可选的,具体格式如下：

func 函数名(参数)(返回值){
    函数体
}

• 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。

2 函数的参数说明

2.1 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。

2.2 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：可变参数通常要作为函数的最后一个参数。

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
}

2.3 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。

func calc(x, y int) (int, int) {
	sum := x + y
	sub := x - y
	return sum, sub
}

2.4 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。

func calc(x, y int) (sum, sub int) {
	sum = x + y
	sub = x - y
	return
}

3 基本函数举例

package main

import (
	"fmt"
)
func sub(x, y int) int {
	fmt.Printf("sub()求两个参数的差值(%d-%d)=%d\n",x,y,(x-y))
	return x - y
}


func print(){
	fmt.Println("print()没有参数没有返回值的函数……")
}

func sum2(x int32,y int32)  {
	fmt.Println(x+y)
	fmt.Println("sum2()有参数没有返回值的函数")
}

func sum3() (ret int) {
	fmt.Println("sum3() 没有参数有返回值的函数")
	x:=12
	y:=24
	ret=x+y
	return
}
func sum(x int32,y int32) (ret int32){
	fmt.Println("sum()有参数有返回值的函数")
	ret=x+y
	return ret
}

func sum4(x... int)(ret int) {
	fmt.Println("sum4()多个int变量求和的方法")
	for _, v := range x{
		ret = ret + v
	}
	return
}
func main() {
	//函数的调用 ，求两个int类型的差值
	sub(40, 12)
	//调用多个参数求和的函数
	ret := sum4(10, 20)
	fmt.Println(ret)
	ret = sum4(10, 20,30,40)
	fmt.Println(ret)
}

package main

import "fmt"

func f1(a[3] int){
	//Go语言中函数的传递的都是值（相当于Ctrl+C Ctrl+V）
	a[1]=100 //这个地方相当于修改的副本数组的值，原来数组的值不变
	fmt.Printf("传入数组a要修改的元素的内存地址是%v\n",&a[1])//0xc0000103a8
}
func main() {
	x:=[3]int{1,2,3}
	fmt.Println(x) //[1 2 3]
	fmt.Printf("x本身数组的内存地址是%v\n",&x[1]) //0xc000010348
	f1(x) //调用函数
	fmt.Println(x) //[1 2 3]
}

4 函数类型与变量

4.1 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。

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

4.2 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() {
	var c calculation               // 声明一个calculation类型的变量c
	c = add                         // 把add赋值给c
	fmt.Printf("type of c:%T\n", c) // type of c:main.calculation
	fmt.Println(c(5, 2))            // 像调用add(5,2)一样调用c

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

一个方法就是一个包含了接收者的函数。接收者可以是命名类型或者结构体类型的一个值或者是一个指针。所有给定类型的方法属于该类型的方法集。

5 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。

5.1 函数作为参数

函数可以作为参数：

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
}

5.2 函数作为返回值

func do(s string) (func(int, int) int, error) {
	switch s {
	case "+":
		return add, nil
	case "-":
		return sub, nil
	default:
		err := errors.New("无法识别的操作符")
		return nil, err
	}
}

5.3 递归函数

概述

• 递归：可以简单理解为自己调自己
• 优点：逻辑比循环更清晰
• 注意：使用递归函数要注意防止栈溢出。在计算机中，函数调用是通过栈（stack）这种数据
  结构实现的。每当进入一个函数调用，栈就会加一层栈。每当函数返回，栈就会减少一层。
  由于栈的大小不是无限的，所以，递归调用的次数过多，会导致栈溢出。

递归举例—>阶乘

//用递归实现阶乘计算
func factorial(n int) (result int){

   if(n == 0){
   return 1
   }
   result =n * factorial(n-1)
   return
}
//用for循环实现阶乘计算
func getMultiple(num int) (result int){
     result = 1
   for i := 1; i <= num; i++ {
      result *=  i
   }
   return
}

递归举例—>上台阶

编程题

• 编程题：有n个台阶，一次只能上1步或者2步，共有多少种走法？
• 考察的知识点：
• 递归和循环迭代

思路整理

n 的值	走法	算式
1	只能一次1步	f(1) = 1
2	（1）一次走1步 （2）直接走2步	f(2) = 2
3	（1）先到达f(1)的情况，再从f(1)直接跨2步 （2）先到达f(2)的情况，再从f(2)直接跨1步	f(3) = f(2) + f(1) = 3
4	（ 1）先到达f(2)的情况，再从f(2)直接跨2步 （2）先到达f(3)的情况，再从f(3)直接跨1步	f(4) = f(3) + f(2) = 5
…	…	…
n = x	（1）先到达f(n-2)的情况，再从f(n-2)直接跨2步 （2）先到达f(n-1)的情况，再从f(n-1)直接跨1步	f(x) = f(x - 2) + f(x- 1)

递归方式的示例代码：

package main

import (
	"fmt"
	"strconv"
)

func diGui(n int) int {
	if n < 1 {
	  panic(strconv.Itoa(n) + "不能小于1")
	}
	if n == 1 || n == 2 {
		return n
	}
	return diGui(n-1) + diGui(n-2)
}
func main() {
	num := diGui(40)
	fmt.Printf("共有%d种走法\n",num)
}

6 匿名函数和闭包

6.1 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，匿名函数多用于实现回调函数和闭包。
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:

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

	//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)
}

6.2 闭包

闭包是引用了自由变量的函数,被引用的自由变量和函数一同存在,即使已经离开了自由变量的环境也不会被释放或者删除,在闭包中可以继续使用这个自由变量。简单的说:函数 + 引用环境 = 闭包

同一个函数与不同引用环境组合，可以形成不同的实例，如下图所示

7 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。

defer延迟调用：

• 1、确保调用在函数结束时发生；
• 2、defer列表为先进后出；
• 3、通常在Open/Close Lock/Unlock中使用。

defer的应用场景

• 事务的提交或回滚
• 用于锁的关闭，连接的延迟关闭等，通常在函数的结束时调用
• 资源清理、文件关闭、数据库连接关闭、解锁及记录时间等
• 另外defer确实有一定的开销，拒绝滥用

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

输出

start
end
3
2
1

7.1 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：

7.2 defer经典案例

注意：

• go语言中函放的 return不是原子操作,在底层是分为两步来执行
• 第一步:返回值赋值
• 第二步:真正的RET返回
• 函数中如果存在 defer,那么 defer执行的时机是在第一歩和第二步之间

func f1() int {
//1 返回值赋值  返回值=x=5
// 2 执行defer 修改x的值而不是返回值的值
// 3 真正的返回
	x := 5
	defer func() {
		x++
	}()
	return x
}

func f2() (x int) {
//1 返回值赋值  返回值为x 此时x=5
// 2 执行defer 修改x的值 此时x=6
// 3 真正的返回x 所以结果为6
	defer func() {
		x++
	}()
	return 5
}

func f3() (y int) {
//1 返回值赋值  返回值为y   此时y=x=5
// 2 执行defer 修改x的值 此时x=6,y的值没有改变
// 3 真正的返回y 所以结果为5
	x := 5
	defer func() {
		x++
	}()
	return x
}
func f4() (x int) {
//1 返回值赋值  返回值为x   此时x=5
// 2 执行defer 修改局部变量x的值，而不是返回值x的值
// 3 真正的返回  所以结果为5
	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
}

8 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 类似于java语言中的try-catch-finally

8.1 panic/recover

Go语言追求简洁优雅，所以，Go语言不支持传统的 try…catch…finally 这种异常，因为Go语言的设计者们认为，将异常与控制结构混在一起会很容易使得代码变得混乱。因为开发者很容易滥用异常，甚至一个小小的错误都抛出一个异常。在Go语言中，使用多值返回来返回错误。不要用异常代替错误，更不要用来控制流程。在极个别的情况下，才使用Go中引入的Exception处理：defer, panic, recover。

panic

• 1、panic用于主动抛出错误,panic可以在任何地方引发，panic能够改变程序的控制流，当一个函数调用执行panic时，它会立刻停止执行函数中其他的代码，然后马上运行其中的defer函数，执行成功后会返回给调用方。
• 2、假如函数F中书写了panic语句，会终止其后要执行的代码，在panic所在函数F内如果存在要执行的defer函数列表，按照defer的逆序执行
• 3、返回函数F的调用者G,在G中,调用函数F语句之后的代码不会执行,假如函数G中存在要执行的defer函数列表,按照defer的逆序执行,这里的defer有点类似 try-catch-finally 中的 finally
• 4、直到goroutine整个退出，并报告错误

recever

• 1、recover 用来捕获panic 抛出的错误。但recover只有在defer调用的函数中有效。
• 2、用来控制一个goroutine的panicking行为，捕获panic，从而影响应用的行为
• 3、在defer函数中,通过recever来终止一个gojroutine的panicking过程,从而恢复正常代码的执行
• 4、可以获取通过panic传递的error

简单来讲：go中可以抛出一个panic的异常，然后在defer中通过recover捕获这个异常，然后正常处理。

8.2 示例代码一

main函数相当于调用者G，f函数相当于函数F

func main() {
      fmt.Println("c")
   defer func() { // 必须要先声明defer，否则不能捕获到panic异常
      fmt.Println("d")
      if err := recover(); err != nil {
         fmt.Println(err) // 这里的err其实就是panic传入的内容
      }
      fmt.Println("e")
   }()
   f() //开始调用f
   fmt.Println("f") //这里开始下面代码不会再执行
}

func f() {
   fmt.Println("a")
   panic("异常信息")
   fmt.Println("b") //这里开始下面代码不会再执行
}
-------output-------
c
a
d
异常信息
e

8.3 示例代码二

func funcA() {
	fmt.Println("func A")
}

func funcB() {
	panic("panic in B")
}

func funcC() {
	fmt.Println("func C")
}
func main() {
	funcA()
	funcB()
	funcC()
}
-----------------输出结果如下------------------------
func A
panic: panic in B

goroutine 1 [running]:
main.funcB(...)
        .../code/func/main.go:12
main.main()
        .../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。

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()
	funcB()
	funcC()
}

8.4 recover/panic注意点

• 利用recover处理panic指令，defer必须在panic之前声明，否则当panic时，recover无法捕获到panic．

• 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。

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