GO—函数

news2024/10/1 9:36:11

Go 语言支持普通函数、匿名函数和闭包，从设计上对函数进行了优化和改进，让函数使用起来更加方便。

Go 语言的函数属于“一等公民”（first-class），也就是说：

  • 函数本身可以作为值进行传递。
  • 支持匿名函数和闭包（closure）。
  • 函数可以满足接口。

函数定义:

func function_name( [parameter list] ) [return_types] {
   函数体
}
  • func：函数由 func 开始声明
  • function_name：函数名称，函数名和参数列表一起构成了函数签名。
  • parameter list：参数列表，参数就像一个占位符，当函数被调用时，你可以将值传递给参数，这个值被称为实际参数。参数列表指定的是参数类型、顺序、及参数个数。参数是可选的，也就是说函数也可以不包含参数。
  • return_types：返回类型，函数返回一列值。return_types 是该列值的数据类型。有些功能不需要返回值，这种情况下 return_types 不是必须的。
  • 函数体：函数定义的代码集合。

返回值可以为多个：

func test(x, y int, s string) (int, string) {
    // 类型相同的相邻参数，参数类型可合并。 多返回值必须用括号。
    n := x + y          
    return n, fmt.Sprintf(s, n)
}

1.1 函数做为参数

函数做为一等公民，可以做为参数传递。

func fn() int {
	return 300
}
func test(fn func() int) int {
	return fn()
}
func main() {
	//这是直接使用匿名函数
	s := test(func() int { return 200 })
	fmt.Println(s) //200
	//传入一个函数
	s2 := test(fn)
	fmt.Println(s2) //300
}

在将函数做为参数的时候，我们可以使用类型定义，将函数定义为类型，这样便于阅读

type myFunc func(s string, x, y int) string

func format(fn myFunc, s string, x, y int) string {
	return fn(s, x, y)
}

func formatFunc(s string, x, y int) string {
	return fmt.Sprintf(s, x, y)
}
func main() {
	s2 := format(formatFunc, "%d %d", 10, 20)

	fmt.Println(s2)
}

1.2 函数返回值

函数返回值可以有多个，同时Go支持对返回值命名

func main() {
	var a, b = 10, 20
	fmt.Println(sum(a, b))
}
//多个返回值 用括号扩起来
func sum(a, b int) (int, int) {
	return a, b
}

.3 参数

函数定义时指出，函数定义时有参数，该变量可称为函数的形参。

形参就像定义在函数体内的局部变量。

但当调用函数，传递过来的变量就是函数的实参，函数可以通过两种方式来传递参数：

  1. 值传递：指在调用函数时将实际参数复制一份传递到函数中，这样在函数中如果对参数进行修改，将不会影响到实际参数。
func swap(x, y int) int {
       ... ...
  }

  1. 引用传递：是指在调用函数时将实际参数的地址传递到函数中，那么在函数中对参数所进行的修改，将影响到实际参数。
package main

import (
	"fmt"
)

/* 定义相互交换值的函数 */
func swap(x, y *int) {
	*x,*y = *y,*x
}

func main() {
	var a, b int = 1, 2
	/*
	   调用 swap() 函数
	   &a 指向 a 指针，a 变量的地址
	   &b 指向 b 指针，b 变量的地址
	*/
	swap(&a, &b)

	fmt.Println(a, b)
}

map、slice、chan、指针、interface默认以引用的方式传递。

不定参数传值

不定参数传值 就是函数的参数不是固定的，后面的类型是固定的。（可变参数）

Golang 可变参数本质上就是 slice。只能有一个，且必须是最后一个。

在参数赋值时可以不用用一个一个的赋值，可以直接传递一个数组或者切片。

格式:

func test1(args ...int) { //0个或多个参数

}

func test2(a int, args ...int) int { //1个或多个参数

}

func test3(a int, b int, args ...int) int {   //2个或多个参数

}

注意：其中args是一个slice，我们可以通过arg[index]依次访问所有参数,通过len(arg)来判断传递参数的个数.

func main() {
	a := []int{10, 20, 10}
	fmt.Println(test("sum: %d", a...)) // slice... 展开slice
}

func test(s string, n ...int) string {
	var x = 0
	for _, v := range n {
		x += v
	}
	return fmt.Sprintf(s, x)
}

2. 匿名函数

匿名函数是指不需要定义函数名的一种函数实现方式。

在Go里面，函数可以像普通变量一样被传递或使用，Go语言支持随时在代码里定义匿名函数。

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，不必声明。

匿名函数的定义格式如下：

func(参数列表)(返回参数列表){
    函数体
}

func main() {
	//这里将一个函数当做一个变量一样的操作。
	getSqrt := func(a float64) float64 { 
		return math.Sqrt(a)
	}

	fmt.Println(getSqrt(4.123))
}

在定义时调用匿名函数

匿名函数可以在声明后调用，例如：

func main() {
	func(a int) {
		fmt.Println(a)
	}(100) //(100)，表示对匿名函数进行调用，传递参数为 100。
}

返回多个匿名函数

package main

import "fmt"

func FGen(x, y int) (func() int, func(int) int) {

	//求和的匿名函
	sum := func() int {
		return x + y
	}

	// (x+y) *z 的匿名函数
	avg := func(z int) int {
		return (x + y) * z
	}
	return sum, avg
}

func main() {

	f1, f2 := FGen(1, 2)
	fmt.Println(f1())
	fmt.Println(f2(3))
}

3. 闭包

所谓“闭包”，指的是一个拥有许多变量和绑定了这些变量的环境的表达式（通常是一个函数），因而这些变量也是该表达式的一部分。

闭包=函数+引用环境

package main

import "fmt"

func main() {
	// 创建一个玩家生成器
	generator := playGen("码神")
	// 返回玩家的名字和血量
	name, hp := generator()
	// 打印值
	fmt.Println(name, hp)

	generator1 := playGen2()
	name1, hp1 := generator1("码神")
	// 打印值
	fmt.Println(name1, hp1)
}

// 创建一个玩家生成器, 输入名称, 输出生成器
func playGen(s string) func() (string, int) {
	// 血量一直为150
	hp := 150
	// 返回创建的闭包
	return func() (string, int) {
		// 将变量引用到闭包中
		return s, hp
	}
}

// 创建一个玩家生成器, 输入名称, 输出生成器
func playGen2() func(name string) (string, int) {
	hp := 150
	return func(name string) (string, int) {
		return name, hp
	}
}

. 延迟调用

Go语言的 defer 语句会将其后面跟随的语句进行延迟处理

defer特性:

  1. 关键字 defer 用于注册延迟调用。
  2. 这些调用直到 return 前才被执。因此，可以用来做资源清理。
  3. 多个defer语句，按先进后出的方式执行。
  4. defer语句中的变量，在defer声明时就决定了。

defer的用途：

  1. 关闭文件句柄
  2. 锁资源释放
  3. 数据库连接释放

go 语言的defer功能强大，对于资源管理非常方便，但是如果没用好，也会有陷阱。

package main

import (
	"log"
	"time"
)

func main() {
	start := time.Now()
	log.Printf("开始时间为：%v", start)
  defer log.Printf("时间差：%v", time.Since(start))  // Now()此时已经copy进去了
    //不受这3秒睡眠的影响
	time.Sleep(3 * time.Second)

	log.Printf("函数结束")
}
  • Go 语言中所有的函数调用都是传值的
  • 调用 defer 关键字会立刻拷贝函数中引用的外部参数 ，包括start 和time.Since中的Now
  • defer的函数在压栈的时候也会保存参数的值，并非在执行时取值。

如何解决上述问题：使用defer func()

func main() {
	start := time.Now()

	defer func() {
		log.Printf("开始调用defer")
		log.Printf("时间差：%v", time.Since(start))
		log.Printf("结束调用defer")
	}()
	time.Sleep(3 * time.Second)

	log.Printf("函数结束")
}

因为拷贝的是函数指针,函数属于引用传递

另一个问题：

func main() {
	var whatever = [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
	for i, _ := range whatever {
		//函数正常执行,由于闭包用到的变量 i 在执行的时候已经变成4,所以输出全都是4.
		defer func() { fmt.Println(i) }()
	}
}

解决：

func main() {
	var whatever = [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
	for i, _ := range whatever {
		i := i
		defer func() { fmt.Println(i) }()
	}
}

5. 异常处理

Go语言中使用 panic 抛出错误，recover 捕获错误。

异常的使用场景简单描述：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。

panic：

  1. 内置函数
  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
  4. 直到goroutine整个退出，并报告错误

recover：

  1. 内置函数
  2. 用来捕获panic，从而影响应用的行为

golang 的错误处理流程：当一个函数在执行过程中出现了异常或遇到 panic()，正常语句就会立即终止，然后执行 defer 语句，再报告异常信息，最后退出 goroutine。如果在 defer 中使用了 recover() 函数,则会捕获错误信息，使该错误信息终止报告。

注意:

  1. 利用recover处理panic指令，defer 必须放在 panic 之前定义，另外 recover 只有在 defer 调用的函数中才有效。否则当panic时，recover无法捕获到panic，无法防止panic扩散。
  2. recover 处理异常后，逻辑并不会恢复到 panic 那个点去，函数跑到 defer 之后的那个点。
  3. 多个 defer 会形成 defer 栈，后定义的 defer 语句会被最先调用。

func main() {
	test()
}

func test() {
	defer func() {
		if err := recover(); err != nil {
			log.Println(err) //2024/02/28 23:03:38 print out panic

		}
	}()

	panic("print out panic")

}

由于 panic、recover 参数类型为 interface{}，因此可抛出任何类型对象。

func panic(v interface{})
 func recover() interface{}

延迟调用中引发的错误，可被后续延迟调用捕获，但仅最后一个错误可被捕获:

func test() {
	defer func() {
		// defer panic 会打印
		fmt.Println(recover())  //defer panic
	}()

	defer func() {
		panic("defer panic")
	}()

	panic("test panic")
}

func main() {
	test()
}

除用 panic 引发中断性错误外，还可返回 error 类型错误对象来表示函数调用状态:

type error interface {
    Error() string
}

标准库 errors.New 和 fmt.Errorf 函数用于创建实现 error 接口的错误对象。通过判断错误对象实例来确定具体错误类型。

package main

import (
	"errors"
	"fmt"
	"log"
)

var divError = errors.New("div error:分母不能为0")

func div(x, y int) (int, error) {
	if y == 0 {
		return 0, divError  
	}
	return x / y, nil
}

func main() {
	defer func() {
		if err := recover(); err != nil {
			log.Fatalln(err)  //2024/02/28 23:17:14 div error:分母不能为0

		}
	}()

	res, err := div(8, 0)

	switch err {
	case nil:
		fmt.Println(res)
	case divError:
		panic(err)
	}

}

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