Go语言中的函数

Go语言中，函数主要有三种类型：

• 普通函数

• 匿名函数（闭包）

• 类方法

1 函数定义

Go语言函数的基本组成包括：关键字func、函数名、参数列表、返回值、函数体和返回语句。Go语言是强类型语言，无论是参数还是返回值，在定义函数时，都需要声明其类型。

如下是Go语言中函数的一个简单示例：

// 参数类型 int
// 返回类型 int
func add(a, b int) int  {
    return a + b
}

2 函数调用

2.1 调用同一个包定义的函数

如果函数在同一个包中，只需要直接调用即可：

func add(a, b int) int  {
    return a + b
}

func main()  {
    fmt.Println(add(1, 2))  // 3
}

2.2 调用其他包定义的函数

如果函数是在不同的包中，需要先导入该函数所在的包，然后才能调用该函数，例如 Add 函数在 calculator 包中。

package calculator

func Add(a, b int) int  {
    return a + b
}

在 main 包中调用Add函数。

package main

import (
    "fmt"
    "calculator"
)
func main()  {
    fmt.Println(calculator.Add(1, 2))   // 3
}

注意：在调用其他包定义的函数时，只有这个函数名首字母大写的才可以被调用，例如函数名为add就会出现如下情况：

2.3 系统内置函数

Go语言中内置了常用的函数，如下所示

名称	说明
close	用于在管道通信中关闭一个管道
len、cap	len 用于返回某个类型的长度（字符串、数组、切片、字典和管道），cap 则是容量的意思，用于返回某个类型的最大容量（只能用于数组、切片和管道）
new、make	new 和 make 均用于分配内存，new 用于值类型和用户自定义的类型（类），make 用于内置引用类型（切片、字典和管道）。它们在使用时将类型作为参数：new(type)、make(type)。new(T) 分配类型 T 的零值并返回其地址，也就是指向类型 T 的指针，可以用于基本类型：v := new(int)。make(T) 返回类型 T 的初始化之后的值，所以 make 不仅分配内存地址还会初始化对应类型。
copy、append	分别用于切片的复制和动态添加元素
panic、recover	两者均用于错误处理机制
print、println	打印函数，在实际开发中建议使用 fmt 包
complex、real、imag	用于复数类型的创建和操作

3 参数传递

3.1 按值传参

Go语言默认使用按值传参来传递参数，也就是传递参数值的一个副本，函数收到传递进来的参数后，会将参数值拷贝给声明该参数的变量（也叫做形式参数，简称形参），如果在函数体中有对参数值做修改，实际上修改的是形参值，这不会影响到实际传递进来的参数值（也叫实际参数，简称实参）。

示例代码如下：

// a,b 是形式参数
func add(a, b int) int  {
    a *= 2
    b *= 3
    return a + b
}
func main()  {
    x, y := 1, 2
    // x,y 是实际参数
    z := add(x, y)
    // z的值是x*2+y*3=8，但x，y的值并未改变
    fmt.Printf("add(%d, %d) = %d\n", x, y, z)  
}

3.2 引用传参

如果需要实现在函数中修改形参值的同时改变实参，需要引用传参来实现，此时传递给函数的参数是一个指针，而指针代表的是实参的内存地址，修改指针引用的值即修改变量内存地址中存储的值，因此实参的值也会被修改。

示例代码如下：

// a,b 是形式参数
func add(a, b *int) int  {
    *a *= 2
    *b *= 3
    return *a + *b
}
func main()  {
    x, y := 1, 2
    // x,y 是实际参数
    z := add(&x, &y)
    // z的值是x*2+y*3=8，由于我们直接修改了内存超出地址的值，因此x变为2，y变为6
    fmt.Printf("add(%d, %d) = %d\n", x, y, z)  
}

在函数调用时，像切片（slice）、字典（map）、接口（interface）、通道（channel）这样的引用类型默认使用引用传参。

4 变长参数

变长参数指的是函数参数的数量不确定，可以按照需要传递任意数量的参数到函数。

4.1 基本定义和传值

只需要在参数类型前加上 ... 前缀，就可以将该参数声明为变长参数。

// 函数Myfunc()接受任意数量的参数，这些参数的类型全部是int
func Myfunc(numbers ...int){
    for _,number := range numbers {
        fmt.Println(number)
    }
}
// 函数可以按照如下方式调用：
Myfunc(1,2,3,4,5,6)
Myfunc(1,2,3)

函数调用测试：

变长参数还支持传递一个 []int 类型的切片，传递切片时需要在末尾加上 ... 作为标识，标识对应的参数类型是变长参数：

slice := []int{1,2,3,4,5,6}
Myfunc(slice...)
Myfunc(slice[1:3]...)

注：...type 只能作为函数的参数类型存在，并且必须是函数的最后一个参数。

4.2 任意类型的变长参数（泛型）

Go语言中，可以通过指定变长参数类型为 interface{} 来实现参数的任意类型传递。

代码实现如下：

// 变长参数，可以传递任意个数的参数，类型无要求
func Myfunc2(params ...interface{}) {
	for _, param := range params {
		fmt.Println(param)
	}
}

5 多返回值

5.1 多返回值

Go语言中，函数能够支持多返回值，经常用在程序出错的时候。

代码示例如下：

// 函数定义
func AddFunc(a, b *int) (int, error) {
	if *a < 0 || *b < 0 {
		err := errors.New("仅支持非负整数的相加")
		return 0, err
	}
	return *a + *b, nil
}
// 函数调用
x, y := -1, 2
z, err := function.AddFunc(&x, &y)
if err != nil {
    fmt.Println(err.Error())
    return
}
fmt.Printf("%d + %d = %d", x, y, z)

5.2命名返回值

函数设置多返回值时，还可以对返回值进行变量命名，这样就可以直接在函数中对返回值变量进行赋值，而不需要按照指定的返回值格式返回多个变量。

代码示例:

// 函数定义
func AddFunc2(a, b *int) (c int, err error) {
	if *a < 0 || *b < 0 {
		err = errors.New("仅支持非负整数的相加")
		return
	}
	c = *a + *b
	return
}
// 函数调用
x, y := -1, 2
z, err := function.AddFunc2(&x, &y)
if err != nil {
    fmt.Println(err.Error())
    return
}
fmt.Printf("%d + %d = %d", x, y, z)

6 匿名函数与闭包

6.1 匿名函数的定义和使用

匿名函数是一种没有指定函数名的函数声明方式。

代码示例如下:

func(a,b int) int {
    return a+b
}

Go语言中,匿名函数也可以赋值给一个变量或者直接执行:

// 将匿名函数赋值给变量
sum := func(a,b int) int {
    return a+b
}
// 调用匿名函数 add
fmt.Print(sum(1,2))

// 也可以在定义的时候,直接调用匿名函数
func(a,b int){
    fmt.Println(a+b)
} (1,2)

6.2 匿名函数与闭包

闭包:指引用了外部函数作用域中的变量的函数。也即，闭包是一个函数及其相关引用环境的组合。

匿名函数和闭包的关系:匿名函数可以用来创建闭包,当一个匿名函数引用了外部函数作用域中的变量时,该匿名函数就成了一个闭包。

6.3 匿名函数的使用场景

6.3.1 保证局部变量的安全性

匿名函数内部声明的局部变量无法从外部修改，从而确保了安全性（类似类的私有属性）。

代码示例如下:

var j int =1
f := func(){
    var i int = 1
    fmt.Println(i,j)
}
f()
j += 2
f()

如上代码运行所示，匿名函数引用了外部变量j，所以同时也是个闭包，变量f指向的闭包引用了局部变量i和j，i在闭包内定义，其值被隔离，不能从外部修改变量，j在闭包外定义，所以可以从外部修改，闭包只是引用了变量j的值。

6.3.2 将匿名函数作为函数参数

匿名函数除了可以赋值给普通变量外，还可以作为函数参数传递到函数中进行调用，就像普通数据类型一样。

代码示例:

add := func(a, b int) int {
    return a + b
}
func(call func(int, int) int) {
    fmt.Println(call(1, 2))
}(add)

6.3.3 将匿名函数作为函数返回值

Go语言中，匿名函数也能够作为返回值使用。

代码示例:

func defaultAdd(a, b int) func() int {
	return func() int {
		return a + b
	}
}

// 此时返回的是匿名函数
addFunc := defaultAdd(1, 2)
// 这里才会真正的执行加法操作
fmt.Println(addFunc())