Go语言中的函数和方法！

函数声明

1
2
3
func funcName(params) result {
    body
}

这就是一个函数的签名定义，它包含以下几个部分：

  • 关键字 func

  • 函数名字 funcName

  • 函数的参数 params，用来定义形参的变量名和类型

    • 可以有一个参数，也可以有多个，也可以没有

  • result 是返回的函数值，用于定义返回值的类型

    • 如果没有返回值，省略即可，也可以有多个返回值

  • body 就是函数体，可以在这里写函数的代码逻辑

1
2
3
func sum(a int,b int) int{
    return a+b
}

函数中形参的定义和定义变量是一样的，都是变量名称在前，变量类型在后

  • 只不过在函数里，变量名称叫作参数名称
    • 也就是函数的形参，形参只能在该函数体内使用。

函数形参的值由调用者提供，这个值也称为函数的实参

  • 现在传递实参给 sum 函数

演示函数的调用，如下面的代码所示：

1
2
3
4
func main() {
    result:=sum(1,2)
    fmt.Println(result)
}

自定义的 sum 函数，在 main 函数中直接调用

  • 调用的时候需要提供真实的参数，也就是实参 1 和 2。

函数的返回值被赋值给变量 result，然后把这个结果打印出来。

  • 在以上函数定义中，a 和 b 形参的类型是一样的

这个时候可以省略其中一个类型的声明，如下所示：

1
2
3
func sum(a, b int) int {
    return a + b
}

像这样使用逗号分隔变量，后面统一使用 int 类型

  • 这和变量的声明是一样的，多个相同类型的变量都可以这么声明。

多值返回

在 Go 语言的标准库中，可以看到很多这样的函数：

  • 第一个值返回函数的结果，第二个值返回函数出错的信息，这种就是多值返回的经典应用。

对于 sum 函数，假设不允许提供的实参是负数，可以这样改造：

  • 在实参是负数的时候，通过多值返回，返回函数的错误信息

如下面的代码所示：

1
2
3
4
5
6
func sum(a, b int) (int,error){
    if a<0 || b<0 {
        return 0,errors.New("a或者b不能是负数")
    }
    return a + b,nil
}

这里需要注意的是，如果函数有多个返回值

  • 返回值部分的类型定义需要使用小括号括起来，也就是 (int,error)。

这代表函数 sum 有两个返回值，第一个是 int 类型，第二个是 error 类型

  • 在函数体中使用 return 返回结果的时候，也要符合这个类型顺序。

在函数体中，可以使用 return 返回多个值，返回的多个值通过逗号分隔即可

  • 返回多个值的类型顺序要和函数声明的返回类型顺序一致

比如下面的例子：

1
return 0,errors.New("a或者b不能是负数")

返回的第一个值 0 是 int 类型，第二个值是 error 类型

  • 和函数定义的返回类型完全一致。

  • 定义好了多值返回的函数

现在我们用如下代码尝试调用

1
2
3
4
5
6
7
8
9
func main() {

    result,err := sum(1, 2)
    if err!=nil {
        fmt.Println(err)
    }else {
        fmt.Println(result)
    }
}

函数有多值返回的时候，需要有多个变量接收它的值

  • 示例中使用 result 和 err 变量，使用逗号分开。

如果有的函数的返回值不需要，可以使用下划线 _ 丢弃它

  • 这种方式我在 for range 循环那节课里也使用过

如下所示：

1
result,_ := sum(1, 2)

这样即可忽略函数 sum 返回的错误信息，也不用再做判断。

提示：这里使用的 error 是 Go 语言内置的一个接口

  • 用于表示程序的错误信息。

命名返回参数

不止函数的参数可以有变量名称，函数的返回值也可以

  • 也就是说你可以为每个返回值都起一个名字
  • 这个名字可以像参数一样在函数体内使用。
1
2
3
4
5
6
7
8
func sum(a, b int) (sum int,err error){
    if a<0 || b<0 {
        return 0,errors.New("a或者b不能是负数")
    }
    sum=a+b
    err=nil
    return 
}

返回值的命名和参数、变量都是一样的，名称在前，类型在后。

以上示例中，命名的两个返回值名称，一个是 sum，一个是 err

  • 这样就可以在函数体中使用它们了。

通过下面示例中的这种方式直接为命名返回参数赋值，也就等于函数有了返回值

  • 所以就可以忽略 return 的返回值了，也就是说

示例中只有一个 return，return 后没有要返回的值。

1
2
sum=a+b
err=nil

通过命名返回参数的赋值方式，和直接使用 return 返回值的方式结果是一样的

  • 所以调用以上 sum 函数，返回的结果也一样。

虽然 Go 语言支持函数返回值命名，但是并不是太常用

  • 根据自己的需求情况，酌情选择是否对函数返回值命名。

可变参数

可变参数，就是函数的参数数量是可变的

  • 比如最常见的 fmt.Println 函数。

同样一个函数，可以不传参数，也可以传递一个参数，也可以两个参数，也可以是多个等等

  • 这种函数就是具有可变参数的函数

如下所示：

1
2
3
fmt.Println()
fmt.Println("飞雪")
fmt.Println("飞雪","无情")

下面所演示的是 Println 函数的声明

从中可以看到，定义可变参数，只要在参数类型前加三个点 … 即可

1
func Println(a ...interface{}) (n int, err error)

现在也可以定义自己的可变参数的函数了。

还是以 sum 函数为例，在下面的代码中，我通过可变参数的方式

  • 计算调用者传递的所有实参的和
1
2
3
4
5
6
7
func sum1(params ...int) int {
    sum := 0
    for _, i := range params {
        sum += i
    }
    return sum
}

为了便于和 sum 函数区分，我定义了函数 sum1，该函数的参数是一个可变参数

  • 然后通过 for range 循环来计算这些参数之和。

可变参数的类型其实就是切片，比如示例中 params 参数的类型是 []int

  • 所以可以使用 for range 进行循环。
1
2
3
fmt.Println(sum1(1,2))
fmt.Println(sum1(1,2,3))
fmt.Println(sum1(1,2,3,4))

这里需要注意，如果你定义的函数中既有普通参数，又有可变参数

  • 那么可变参数一定要放在参数列表的最后一个

  • 比如 sum1(tip string,params …int)

    • params 可变参数一定要放在最末尾。

包级函数

不管是自定义的函数 sum、sum1，还是我们使用到的函数 Println

  • 都会从属于一个包，也就是 package。

sum 函数属于 main 包，Println 函数属于 fmt 包。

同一个包中的函数哪怕是私有的（函数名称首字母小写）也可以被调用。

如果不同包的函数要被调用，那么函数的作用域必须是公有的

  • 也就是函数名称的首字母要大写，比如 Println。

  • 函数名称首字母小写代表私有函数，只有在同一个包中才可以被调用

  • 函数名称首字母大写代表公有函数，不同的包也可以调用

  • 任何一个函数都会从属于一个包。

Go 语言没有用 public、private 这样的修饰符来修饰函数是公有还是私有

  • 而是通过函数名称的大小写来代表，这样省略了烦琐的修饰符，更简洁。

匿名函数和闭包

匿名函数就是没有名字的函数，这是它和正常函数的主要区别。

在下面的示例中，变量 sum2 所对应的值就是一个匿名函数。

  • 需要注意的是，这里的 sum2 只是一个函数类型的变量，并不是函数的名字。
1
2
3
4
5
6
func main() {
    sum2 := func(a, b int) int {
        return a + b
    }
    fmt.Println(sum2(1, 2))
}

通过 sum2，我们可以对匿名函数进行调用

  • 以上示例算出的结果是 3，和使用正常的函数一样。

有了匿名函数，就可以在函数中再定义函数（函数嵌套）

  • 定义的这个匿名函数，也可以称为内部函数。

更重要的是，在函数内定义的内部函数

  • 可以使用外部函数的变量等，这种方式也称为闭包。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
func main() {
    cl:=colsure()
    fmt.Println(cl())
    fmt.Println(cl())
    fmt.Println(cl())
}

func colsure() func() int {
    i:=0
    return func() int {
        i++
        return i
    }
}

运行这个代码，你会看到输出打印的结果是：

1
2
3
1
2
3

这都得益于匿名函数闭包的能力，让我们自定义的 colsure 函数

  • 可以返回一个匿名函数，并且持有外部函数 colsure 的变量 i。

因而在 main 函数中，每调用一次 cl()，i 的值就会加 1。

在 Go 语言中，函数也是一种类型：

它也可以被用来声明函数类型的变量、参数或者作为另一个函数的返回值类型。

不同于函数的方法

在 Go 语言中，方法和函数是两个概念，但又非常相似

  • 不同点在于方法必须要有一个接收者，这个接收者是一个类型

  • 这样方法就和这个类型绑定在一起，称为这个类型的方法。

在下面的示例中，type Age uint 表示定义一个新类型 Age

  • 该类型等价于 uint，可以理解为类型 uint 的重命名。

其中 type 是 Go 语言关键字

  • 表示定义一个类型。
1
2
3
4
type Age uint
func (age Age) String(){
    fmt.Println("the age is",age)
}

示例中方法 String() 就是类型 Age 的方法

  • 类型 Age 是方法 String() 的接收者。

和函数不同，定义方法时会在关键字 func 和方法名 String 之间加一个接收者 (age Age)

  • 接收者使用小括号包围。

接收者的定义和普通变量、函数参数等一样

  • 前面是变量名，后面是接收者类型。

现在方法 String() 就和类型 Age 绑定在一起了，String() 是类型 Age 的方法。

  • 定义了接收者的方法后，就可以通过点操作符调用方法

如下面的代码所示：

1
2
3
4
func main() {
    age:=Age(25)
    age.String()
}

运行这段代码，可以看到如下输出：

1
the age is 25

接收者就是函数和方法的最大不同

  • 此外，上面所讲到的函数具备的能力，方法也都具备。

提示：因为 25 也是 unit 类型，unit 类型等价于我定义的 Age 类型

  • 所以 25 可以强制转换为 Age 类型。

值类型接收者和指针类型接收者

方法的接收者除了可以是值类型，也可以是指针类型。

定义的方法的接收者类型是指针

  • 所以对指针的修改是有效的，如果不是指针，修改就没有效果

如下所示：

1
2
3
func (age *Age) Modify(){
    *age = Age(30)
}

调用一次 Modify 方法后，再调用 String 方法查看结果，会发现已经变成了 30

  • 说明基于指针的修改有效

如下所示：

1
2
3
4
age:=Age(25)
age.String()
age.Modify()
age.String()

提示：

在调用方法的时候，传递的接收者本质上都是副本

  • 只不过一个是这个值副本，一是指向这个值指针的副本。

指针具有指向原有值的特性，所以修改了指针指向的值，也就修改了原有的值。

我们可以简单地理解为值接收者使用的是值的副本来调用方法

  • 而指针接收者使用实际的值来调用方法。

示例中调用指针接收者方法的时候，使用的是一个值类型的变量，并不是一个指针类型

  • 其实这里使用指针变量调用也是可以的

如下面的代码所示：

1
(&age).Modify()

这就是 Go 语言编译器帮我们自动做的事情：

  • 如果使用一个值类型变量调用指针类型接收者的方法

    • Go 语言编译器会自动帮我们取指针调用，以满足指针接收者的要求。

  • 同样的原理，如果使用一个指针类型变量调用值类型接收者的方法

    • Go 语言编译器会自动帮我们解引用调用，以满足值类型接收者的要求。

总之，方法的调用者，既可以是值也可以是指针，不用太关注这些

  • Go 语言会帮我们自动转义，大大提高开发效率，同时避免因不小心造成的 Bug。

不管是使用值类型接收者，还是指针类型接收者，要先确定你的需求：

在对类型进行操作的时候是要改变当前接收者的值，还是要创建一个新值进行返回？

这些就可以决定使用哪种接收者。