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。
本文介绍了Go 语言中函数的相关内容。

Go 语言中支持：函数、匿名函数和闭包。

Go 语言中定义函数使用 func 关键字，具体格式如下：

func 函数名(参数)(返回值){
	函数体
}

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：

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

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：

func sayHello() {
	fmt.Println("Hello it 营")
}

2、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：

func main() {
	sayHello()
	ret := intSum(10, 20)
	fmt.Println(ret)
}

注意，调用有返回值的函数时，可以不接收其返回值。

3、函数参数

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：

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。

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：

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
}

调用上面的函数：

ret1 := intSum2()
ret2 := intSum2(10)
ret3 := intSum2(10, 20)
ret4 := intSum2(10, 20, 30)
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：

func intSum3(x int, y ...int) int {
	fmt.Println(x, y)
	sum := x
	for _, v := range y {
		sum = sum + v
	}
	return sum
}

调用上述函数：

ret5 := intSum3(100)
ret6 := intSum3(100, 10)
ret7 := intSum3(100, 10, 20)
ret8 := intSum3(100, 10, 20, 30)
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。

4、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时必须用 () 将所有返回值包裹起来。

举个例子：

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

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：

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

5、函数变量作用域

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。

package main

import "fmt"

//定义全局变量num
var num int64 = 10

func testGlobalVar() {
	fmt.Printf("num=%d\n", num) //函数中可以访问全局变量num
}

func main() {
	testGlobalVar() //num=10
}

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。

1、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：

2、如果局部变量和全局变量重名，优先访问局部变量

package main

import "fmt"

//定义全局变量num
var num int64 = 10

func testNum() {
	num := 100
	fmt.Printf("num=%d\n", num) // 函数中优先使用局部变量
}
func main() {
	testNum() // num=100
}

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 testLocalVar2(x, y int) {
	fmt.Println(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 语句块生效

		fmt.Println(z)
	}
	//fmt.Println(z)//此处无法使用变量z
}
func main() {
	testLocalVar2()
}

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：

func testLocalVar3() {
	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
}

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：

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。

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

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() {
	// 声明一个calculation 类型的变量c
	var c calculation
	// 把add 赋值给c
	c = add
	// type of c:main.calculation
	fmt.Printf("type of c:%T\n", c)
	// 像调用add 一样调用c
	fmt.Println(c(1, 2))
	// 将函数add 赋值给变量f1
	f := add
	// type of f:func(int, int) int
	fmt.Printf("type of f:%T\n", f)
	// 像调用add 一样调用f
	fmt.Println(f(10, 20))
}

running...
type of c:main.calculation
3
type of f:func(int, int) int
30

7、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：

package main

import "fmt"

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
}

函数作为返回值

函数也可以作为返回值：

package main

import (
	"fmt"
)

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

running...
-10

8、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：

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:

package main

import "fmt"

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

running...
30
30

匿名函数多用于实现回调函数和闭包。

闭包

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。

或者说是函数和其引用环境的组合体。

首先我们来看一个例子：

package main

import "fmt"

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

func main() {
	var f = adder()
	fmt.Println(f(10)) //10
	fmt.Println(f(20)) //30
	fmt.Println(f(30)) //60
	f1 := adder()
	fmt.Println(f1(40)) //40
	fmt.Println(f1(50)) //90
}

running...
10
30
60
40
90

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

package main

import "fmt"

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

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
}

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
}

闭包其实并不复杂，只要牢记 闭包=函数+引用环境。

9、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：

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

defer 经典案例1

阅读下面的代码，写出最后的打印结果。

package main

import "fmt"

func f1() int {
	x := 5
	defer func() {
		x++
	}()
	return x
}
func f2() (x int) {
	defer func() {
		x++
	}()
	return 5
}
func f3() (y int) {
	x := 5
	defer func() {
		x++
	}()
	return x
}
func f4() (x int) {
	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
}

defer 经典案例2

package main

import "fmt"

func calc(index string, a, b int) int {
	ret := a + b
	fmt.Println(index, a, b, ret)
	return ret
}

func main() {
	x := 1
	y := 2
	defer calc("AA", x, calc("A", x, y))
	x = 10
	defer calc("BB", x, calc("B", x, y))
	y = 20
}

running...
A 1 2 3
B 10 2 12
BB 10 12 22
AA 1 3 4

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）

10、内置函数 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。

1、panic/recover 的基本使用

package main

import "fmt"

func funcA() {
	fmt.Println("func A")
}
func funcB() {
	panic("panic in B")
}
func funcC() {
	fmt.Println("func C")
}
func main() {
	funcA()
	funcB()
	funcC()
}

running...
func A
panic: panic in B

goroutine 1 [running]:
main.funcB(...)
        E:/golang/src/main.go:9
main.main()
        E:/golang/src/main.go:16 +0x66

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。

package main

import "fmt"

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() // func A
	funcB() // recover in B
	funcC() // 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。

2、defer 、recover 实现异常处理

package main

import "fmt"

func fn2() {
	defer func() {
		err := recover()
		if err != nil {
			fmt.Println("抛出异常给管理员发送邮件")
			fmt.Println(err)
		}
	}()
	num1 := 10
	num2 := 0
	res := num1 / num2
	fmt.Println("res=", res)
}

func main() {
	fn2()
}

running...
抛出异常给管理员发送邮件
runtime error: integer divide by zero

3、defer 、panic、recover 抛出异常

package main

import (
	"errors"
	"fmt"
)

func readFile(fileName string) error {
	if fileName == "main.go" {
		return nil
	}
	return errors.New("读取文件错误")
}
func fn3() {
	defer func() {
		err := recover()
		if err != nil {

			fmt.Println("抛出异常给管理员发送邮件")
		}
	}()
	var err = readFile("xxx.go")
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	fmt.Println("继续执行")
}
func main() {
	fn3()
}

running...
抛出异常给管理员发送邮件