Go基础:函数、闭包、递归

目录

函数

GO函数特点:

Go函数声明:

GO函数参数

GO函数返回值

匿名函数

闭包

Go的闭包

递归函数

斐波那契数列(Fibonacci)


函数

GO函数特点:

  • 无需声明原型。
  • 支持不定 变参
  • 返回值类型写在最后面,支持多返回值
  • 支持命名返回参数。 
  • 支持匿名函数和闭包
  • 函数也是一种类型,一个函数可以赋值给变量
  • 不支持 嵌套 (nested) 一个包不能有两个名字一样的函数。
  • 不支持 重载 (overload) 
  • 不支持 默认参数 (default parameter)、可选参数
  • 参数传递:无论是值传递,还是引用传递,传递给函数的都是变量的副本,不过,值传递是值的拷贝。引用传递是地址的拷贝。
  • 使用关键字 func 定义函数,左大括号依旧不能另起一行

Go函数声明:

package main

import "fmt"

func test(fn func() int) int {
    return fn()
}
// 定义函数类型。
type FormatFunc func(s string, x, y int) string 

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

func main() {
    s1 := test(func() int { return 100 }) // 直接将匿名函数当参数。

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

    println(s1, s2)
}

//  返回结果
//  100 10, 20

GO函数参数

函数可以通过两种方式来传递参数:

  • 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。
  • 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。
  • 在默认情况下,Go 语言使用的是值传递,即在调用过程中不会影响到实际参数。

注意1:无论是值传递,还是引用传递,传递给函数的都是变量的副本,不过,值传递是值的拷贝。引用传递是地址的拷贝,一般来说,地址拷贝更为高效。而值拷贝取决于拷贝的对象大小,对象越大,则性能越低。

注意2:map、slice、chan、指针、interface默认以引用的方式传递。

任意类型的不定参数: 就是函数的参数和每个参数的类型都不是固定的。

用interface{}传递任意类型数据是Go语言的惯例用法,而且interface{}是类型安全的。

func myfunc(args ...interface{}) {
  }

使用 slice 对象做变参时,必须展开。(slice...)

package main

import (
    "fmt"
)

func test(s string, n ...int) string {
    var x int
    for _, i := range n {
        x += i
    }

    return fmt.Sprintf(s, x)
}

func main() {
    s := []int{1, 2, 3}
    res := test("sum: %d", s...)    // slice... 展开slice
    println(res)
}

GO函数返回值

  • "_"标识符,用来忽略函数的某个返回值
  • Go 的返回值可以被命名,并且就像在函数体开头声明的变量那样使用
  • 返回值的名称应当具有一定的意义,可以作为文档使用。

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,不必申明。

package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

func main() {
    getSqrt := func(a float64) float64 {
        return math.Sqrt(a)
    }
    fmt.Println(getSqrt(4))
}

// 返回
// 2

上面先定义了一个名为getSqrt 的变量,初始化该变量时和之前的变量初始化有些不同,使用了func,func是定义函数的,可是这个函数和上面说的函数最大不同就是没有函数名,也就是匿名函数。这里将一个函数当做一个变量一样的操作。

Golang匿名函数可赋值给变量,做为结构字段,或者在 channel 里传送。

package main

func main() {
    // --- function variable ---
    fn := func() { println("Hello, World!") }
    fn()

    // --- function collection ---
    fns := [](func(x int) int){
        func(x int) int { return x + 1 },
        func(x int) int { return x + 2 },
    }
    println(fns[0](100))

    // --- function as field ---
    d := struct {
        fn func() string
    }{
        fn: func() string { return "Hello, World!" },
    }
    println(d.fn())

    // --- channel of function ---
    fc := make(chan func() string, 2)
    fc <- func() string { return "Hello, World!" }
    println((<-fc)())
}

输出结果:

    Hello, World!
    101
    Hello, World!
    Hello, World!

闭包

闭包是由函数及其相关引用环境组合而成的实体(即:闭包=函数+引用环境)。

函数与闭包​​

Go的闭包

package main

import (
	"fmt"
)

func a() func() int {
	i := 0
	b := func() int {
		i++
		fmt.Println(i)
		return i
	}
	return b
}

func main() {
	c := a()
	c()
	c()
	c()

	fmt.Println("a() //不会输出i")
	a() //不会输出i

	c2 := a()
	c2()
	c2()
	c2()

	//输出结果
	//1
	//2
	//3
	//a() //不会输出i
	//1
	//2
	//3
}

这段代码有两个特点:

函数b嵌套在函数a内部 函数a返回函数b 这样在执行完var c=a()后,变量c实际上是指向了函数b(),再执行函数c()后就会显示i的值,第一次为1,第二次为2,第三次为3,以此类推。 其实,这段代码就创建了一个闭包。因为函数a()外的变量c引用了函数a()内的函数b(),就是说:

当函数a()的内部函数b()被函数a()外的一个变量引用的时候,就创建了一个闭包。 在上面的例子中,由于闭包的存在使得函数a()返回后,a中的i始终存在,这样每次执行c(),i都是自加1后的值。 从上面可以看出闭包的作用就是在a()执行完并返回后,闭包使得go的垃圾回收机制GC不会收回a()所占用的资源,因为a()的内部函数b()的执行需要依赖a()中的变量i。

在给定函数被多次调用的过程中,这些私有变量能够保持其持久性。变量的作用域仅限于包含它们的函数,因此无法从其它程序代码部分进行访问。不过,变量的生存期是可以很长,在一次函数调用期间所创建所生成的值在下次函数调用时仍然存在。正因为这一特点,闭包可以用来完成信息隐藏,并进而应用于需要状态表达的某些编程范型中

下面来想象另一种情况,如果a()返回的不是函数b(),情况就完全不同了。因为a()执行完后,b()没有被返回给a()的外界,只是被a()所引用,而此时a()也只会被b()引 用,因此函数a()和b()互相引用但又不被外界打扰(被外界引用),函数a和b就会被GC回收。所以直接调用a();是页面并没有信息输出。

下面来说闭包的另一要素引用环境。c()跟c2()引用的是不同的环境,在调用i++时修改的不是同一个i,因此两次的输出都是1。函数a()每进入一次,就形成了一个新的环境,对应的闭包中,函数都是同一个函数,环境却是引用不同的环境。这和c()和c()的调用顺序都是无关的。

递归函数

递归,就是在运行的过程中调用自己。 一个函数调用自己,就叫做递归函数。

构成递归需具备的条件:

    1.子问题须与原始问题为同样的事,且更为简单。
    2.不能无限制地调用本身,须有个出口,化简为非递归状况处理。

斐波那契数列(Fibonacci)

这个数列从第3项开始,每一项都等于前两项之和。

package main

import "fmt"

func fibonaci(i int) int {
    if i == 0 {
        return 0
    }
    if i == 1 {
        return 1
    }
    return fibonaci(i-1) + fibonaci(i-2)
}

func main() {
    var i int
    for i = 0; i < 10; i++ {
        fmt.Printf("%d\n", fibonaci(i))
    }
}

输出结果:

    0
    1
    1
    2
    3
    5
    8
    13
    21
    34
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