golang学习笔记13-函数(二):init函数,匿名函数,闭包,defer

news2024/9/30 7:29:50

注:本人已有C,C++,Python基础,只写本人认为的重点。
这个知识点基本属于go的特性,比较重要,需要认真分析。

一、init函数

每个文件都可以定义init函数,它会在main函数执行前被调用,无论它的定义位置是在main后还是前。而全局变量的优先级又高于init,所以优先级是这样的:全局变量>init>main。示例如下:

package main

import "fmt"

var a = test()

func test() int {
	fmt.Println("test已执行")
	return 1
}

func init() {
	fmt.Println("init已执行")
}

func main() {
	fmt.Println("main已执行")
}

上述程序的输出是:

test已执行
init已执行
main已执行

当多个文件存在init时,比如main所依赖的包中也有init,结果会怎样呢?假设main和依赖的包testutils内容如下:
main

package main

import (
	"fmt"
	"mod05/demo07/testutils"
)

var a = test()

func test() int {
	fmt.Println("test已执行")
	return 1
}

func init() {
	fmt.Println("main中的init已执行")
}

func main() {
	fmt.Println("main已执行")
	fmt.Println("age=", testutils.Age, "sex=",
		testutils.Sex, "name=", testutils.Name)
}


testutils

package testutils

import "fmt"

var Age int
var Sex string
var Name string

func init() {
	fmt.Println("testutils中的init已执行")
	Age, Sex, Name = 19, "女", "张三"
}

则程序运行结果为

testutils中的init已执行
test已执行
main中的init已执行
main已执行
age= 19 sex=name= 张三

显然,导入的包先执行,然后main中的test执行前先初始化全局变量,再执行test,最后执行init和main。所以顺序是:utils的全局变量->utils的init->main文件的全局变量>main文件的init->main文件的main函数。
总结下init的优先级:文件之间,被导包>当前包,文件内,全局变量>init>main

二、匿名函数

相对于C++和python的匿名函数,go的匿名函数就简单很多了,就是在函数定义前用一个变量接收,示例如下:

package main

import "fmt"

func main() {
	//定义匿名函数:定义的同时调用
	result := func(num1 int, num2 int) int {
		return num1 + num2
	}(10, 20)
	fmt.Println(result)
	//将匿名函数赋给一个变量,这个变量实际就是函数类型的变量
	//sub等价于匿名函数
	sub := func(num1 int, num2 int) int {
		return num1 - num2
	}
	//直接调用sub就是调用这个匿名函数了
	result01 := sub(30, 70)
	fmt.Println(result01)
	result02 := sub(30, 70)
	fmt.Println(result02)
}

需要注意的是,匿名函数定义后如果不用括号,那么这个变量就是匿名函数本身,如果用括号就是调用一次匿名函数,得到的是这个匿名函数的返回值,这个要好好理解,后面会有相关练习。

三、闭包(closure)

当函数返回一个匿名函数,且该匿名函数使用了它之外的变量,这个外部变量+该匿名函数就组成了一个闭包(closure),闭包形成后,该外部变量会一直留在内存中,示例如下:

package main

import "fmt"

func getSum() func(int) int {
	var sum int = 0            // 闭包中使用的变量
	return func(num int) int { // 函数中返回一个匿名函数
		sum = sum + num // 引用外部变量sum
		return sum
	}
	//返回的匿名函数+匿名函数以外的变量sum形成了闭包
}

func main() {
	f := getSum()
	// 调用闭包
	fmt.Println(f(1)) //1
	fmt.Println(f(2)) //3
	fmt.Println(f(3)) //6
	fmt.Println(f(4)) //10
	// 这里,变量 sum 仍然存活,因为闭包仍然在使用它
	// 让闭包的引用消失
	f = nil // 现在没有任何引用指向 sum
	// 之后,如果没有其他地方引用 sum,它将被垃圾回收
	fmt.Println("----------------------")
	fmt.Println(getSum01(0, 1)) //1
	fmt.Println(getSum01(1, 2)) //3
	fmt.Println(getSum01(3, 3)) //6
	fmt.Println(getSum01(6, 4)) //10
}

//不使用闭包的时候:我想保留的值,不可以反复使用
//闭包应用场景:闭包可以保留上次引用的某个值,我们传入一次就可以反复使用了
func getSum01(sum int, num int) int {
	sum = sum + num
	return sum
}

闭包进阶:匿名函数的闭包
练习1:分析以下几段代码,它们的输出分别是?(如果是地址就答地址即可)
代码1

func main() {
	counter := func() func() int {
		count := 0
		return func() int {
			count++
			return count
		}
	}()
	fmt.Println(counter())
	fmt.Println(counter())
	fmt.Println(counter())
}

代码2

func main() {
	counter := func() func() int {
		count := 0
		return func() int {
			count++
			return count
		}
	}
	fmt.Println(counter())
	fmt.Println(counter())
	fmt.Println(counter())
}

代码3

func main() {
	counter := func() func() int {
		count := 0
		return func() int {
			count++
			return count
		}
	}
	fmt.Println(counter()())
	fmt.Println(counter()())
	fmt.Println(counter()())
}

这个分析起来还是有一定难度的,留到文末讲,读者可先思考一会儿。

四、defer关键字

defer是go的一个关键字,用于推迟执行函数或函数调用语句,直到外层函数返回后再执行这个函数或函数调用语句。具体来说就是将当前函数或函数调用语句压入一个栈中,等外层函数执行完后,再按栈的顺序(后进先出,数据结构的内容)取出栈顶元素。注意,压入栈中时,函数或调用语句中的变量的值也会一起保存,属于值传递,示例如下:

package main

import "fmt"

func main() {
	res := func(num1 int, num2 int) int {
		defer fmt.Println("num1=", num1)
		defer fmt.Println("num2=", num2)
		num1 += 90
		num2 += 50
		return num1 + num2
	}(30, 60)
	fmt.Println("sum=", res)
}

显然,num1和num2的值在函数体开头就被保存到栈中了,所以程序输出如下:

num2= 60
num1= 30
sum= 230

OK,我们再来看前面的练习,其关键在于匿名闭包:

counter := func() func() int {
	count := 0
	return func() int {
		count++
		return count
	}
}()

首先,不用管返回值具体是什么,你得先搞清楚匿名函数的概念,之前说过:无括号,返回的就是匿名函数本身,有括号,就是匿名函数返回值。所以代码2和3就能做出来了:代码2调用了三次匿名函数,由于返回的是闭包,所以得到的是函数(闭包的本质就是匿名函数),将打印三次函数的地址(引用)。由于每次是重新调用匿名函数,所以是也就是刷新了三次闭包,得到了三个一样的闭包地址。代码3的counter也是函数,但调用语句多了括号,所以每次是重新调用匿名函数并调用闭包,所以是得到了三个一样的闭包的返回值,即三个1。理解了这两个,代码1就好理解了,有括号说明得到的是闭包,匿名函数就调用了这一次,所以之后操作的都是同一个闭包,并不会刷新。而闭包中的外部变量是一直存在的,所以结果是1 2 3。
到这里,如果你能完全理解,说明你对闭包和匿名函数的掌握到位了。这题呢,其实是本人和ChatGPT共同制作的一个题,因为我在问它闭包知识的时候,它给我的是代码1,然后我就在这基础上改了下并加以思考。这说明学习要多举一反三,多扩展一些情况,那么你对这个知识点的理解就比别人更深,这也是提高学习效率的方式之一,因为如果理解太浅,到后面就得补来补去,会浪费不少时间。

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