10. 函数、闭包、异常处理.

函数

Go语言中支持函数、匿名函数和闭包

Go语言中定义函数使用func关键字，具体格式如下：

func 函数名(参数)(返回值){
    函数体
}

1. 函数名：由字母、数字、下划线组成。但函数名的第一个字母不能是数字。在同一个包内，函数名也称不能重名（包的概念详见后文）。
2. 参数：参数由参数变量和参数变量的类型组成，多个参数之间使用,分隔。
3. 返回值：返回值由返回值变量和其变量类型组成，也可以只写返回值的类型，多个返回值必须用()包裹，并用,分隔。
4. 函数体：实现指定功能的代码块。

函数的调用

定义了函数之后，我们可以通过函数名()的方式调用函数，代码如下：

package main

import "fmt"

func strtest() {
	fmt.Println("您好")
}

func strtest2(a string) string {
	return a
}

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

func main() {
	strtest() // 函数没有返回值也可以执行
	name := "哈喽"
	fmt.Println(strtest2(name)) // 函数传递的值，可以是变量，也可以直接写
	strtest2("哈喽") // 函数有返回值，但是不接收或不输出，也是可以执行的
	fmt.Println(inttest(10,20))
}

结果：
您好
哈喽
30

注意：如果不接收或不输出返回值，那么函数的返回值就不会保存下来

参数

相同类型简写

函数的参数中如果相邻变量的类型相同，则可以省略类型，例如：

func intSum(x, y int) int {
	return x + y
}

上面的代码中，intSum函数有两个参数，这两个参数的类型均为int，因此可以省略x的类型，因为y后面有类型说明，x参数也是该类型。

可变参数（能接收多个参数相同类型的值）

可变参数是指函数的参数数量不固定。Go语言中的可变参数通过在参数名后加...来标识。

注意：可变参数通常要作为函数的最后一个参数

package main

import "fmt"

func intSum2(x ...int) int {
	fmt.Println(x) //x是一个切片
	sum := 0
	for _, v := range x {
		sum = sum + v
	}
	return sum
}

func main() {
	ret1 := intSum2()
	ret2 := intSum2(10)
	ret3 := intSum2(10, 20)
	ret4 := intSum2(10, 20, 30)
	fmt.Println(ret1, ret2, ret3, ret4)
}

结果：
[]
[10]
[10 20]
[10 20 30]
0 10 30 60

固定参数搭配可变参数使用时，可变参数要放在固定参数的后面：

package main

import "fmt"

func intSum2(y int, x ...int) int {
	fmt.Println(x) //x是一个切片
	sum := y
	for _, v := range x {
		sum = sum + v
	}
	return sum
}

func main() {
	ret1 := intSum2(100)
	ret2 := intSum2(100, 20)
	ret3 := intSum2(100, 20, 30)
	ret4 := intSum2(100, 20, 30, 40)
	fmt.Println(ret1, ret2, ret3, ret4)
}

结果：
[]
[20]
[20 30]
[20 30 40]
100 120 150 190

本质上，函数的可变参数是通过切片来实现的

返回值

Go语言中通过return关键字向外输出返回值。

多返回值

Go语言中函数支持多返回值，函数如果有多个返回值时必须用()将所有返回值包裹起来。

package main

import "fmt"

func calc(x, y int) (int, int) {
	sum := x + y
	sub := x - y
	return sum, sub
}

func main() {
	r, d := calc(10,20)
	fmt.Println(r, d)
}

结果：
30 -10

返回值命名 - 简写 - 返回多个

函数定义时可以给返回值命名，并在函数体中直接使用这些变量，最后通过return关键字返回。

package main

import "fmt"

// 多返回值简写，要求要是相同的类型，如果一个返回值不同类型那么默认跟后一个返回值的类型一致
// 如果写上返回值变量名，那么使用这么变量无需进行定义以及返回时，无需写上变量名，函数会默认找到这些变量自动返回回去
func calc(x, y int) (sum, sub int) {
	sum = x + y
	sub = x - y
	return
}

func main() {
	r, d := calc(10,20)
	fmt.Println(r, d)
}

结果：
30 -10

返回值补充

当我们的一个函数返回值类型为slice时，nil可以看做是一个有效的slice，没必要显示返回一个长度为0的切片。

func someFunc(x string) []int {
	if x == "" {
		return nil // 没必要返回[]int{}
	}
	...
}

函数进阶

变量作用域

1. 全局变量作用域
2. 局部变量作用域

全局变量

全局变量是定义在函数外部的变量，它在程序整个运行周期内都有效。 在函数中可以访问到全局变量。

package main

import "fmt"

//定义全局变量num
var num int64 = 10

func testGlobalVar() {
	fmt.Printf("num=%d\n", num) //函数中可以访问全局变量num
}
func main() {
	testGlobalVar()
}

结果：
num=10

局部变量

局部变量又分为两种： 函数内定义的变量无法在该函数外使用，例如下面的示例代码main函数中无法使用testLocalVar函数中定义的变量x：

func testLocalVar() {
	//定义一个函数局部变量x,仅在该函数内生效
	var x int64 = 100
	fmt.Printf("x=%d\n", x)
}

func main() {
	testLocalVar()
	fmt.Println(x) // 此时无法使用变量x
}

如果局部变量和全局变量重名，优先访问局部变量。

package main

import "fmt"

//定义全局变量num
var num int64 = 10

func testNum() {
	num := 100
	fmt.Printf("num=%d\n", num) // 函数中优先使用局部变量
}
func main() {
	testNum()
}

结果：
num=100

if条件判断、for循环、switch语句上使用这种定义变量的方式

func testLocalVar2(x, y int) {
	fmt.Println(x, y) //函数的参数也是只在本函数中生效
	if x > 0 {
		z := 100 //变量z只在if语句块生效
		fmt.Println(z)
	}
	//fmt.Println(z)//此处无法使用变量z
}

for循环语句中定义的变量，也是只在for语句块中生效

func testLocalVar3() {
	for i := 0; i < 10; i++ {
		fmt.Println(i) //变量i只在当前for语句块中生效
	}
	//fmt.Println(i) //此处无法使用变量i
}

函数类型与变量

定义函数类型

我们可以使用type关键字来定义一个函数类型，具体格式如下：

type calculation func(int, int) int

上面语句定义了一个calculation类型，它是一种函数类型，这种函数接收两个int类型的参数并且返回一个int类型的返回值。

简单来说，凡是满足这个条件的函数都是calculation类型的函数，例如下面的add和sub是calculation类型。

func add(x, y int) int {
	return x + y
}

func sub(x, y int) int {
	return x - y
}

add和sub都能赋值给calculation类型的变量。

var c calculation
c = add

函数类型变量

我们可以声明函数类型的变量并且为该变量赋值：

package main

import "fmt"

func add(y, x int) int {
	return y + x
}

func main() {
	f := add                        // 将函数add赋值给变量f1
	fmt.Printf("type of f:%T\n", f) // type of f:func(int, int) int
	fmt.Println(f(10, 20))          // 像调用add一样调用f
}

结果：
type of f:func(int, int) int
30

高阶函数

高阶函数分为函数作为参数和函数作为返回值两部分。

函数作为参数

函数可以作为参数：

package main

import "fmt"

func add(y, x int) int {
	return y + x
}


// op: 要接收参数的变量名
// func(int, int) int：为要接收的变量为函数，需要二个int类型数据，返回值为int类型
func ae(x, y int, op func(int, int) int) int {
	return op(x, y)
}

func main() {
	f := ae(10,20,add)
	fmt.Println(f)
}

结果：
30

函数作为返回值

函数也可以作为返回值

// 返回值：(func(int, int) int, error)：
	// func(int, int) int，要返回一个函数的返回值，函数有二个int类型的参数，以及要返回函数的函数的返回类型为int
func do(s string) (func(int, int) int, error) {
	switch s {
	case "+":
		return add, nil
	case "-":
		return sub, nil
	default:
		err := errors.New("无法识别的操作符")
		return nil, err
	}
}

匿名函数和闭包

匿名函数

函数当然还可以作为返回值，但是在Go语言中函数内部不能再像之前那样定义函数了，只能定义匿名函数。匿名函数就是没有函数名的函数，匿名函数的定义格式如下：

func(参数)(返回值){
    函数体
}

匿名函数因为没有函数名，所以没办法像普通函数那样调用，所以匿名函数需要保存到某个变量或者作为立即执行函数:

func main() {
	// 将匿名函数保存到变量
	add := func(x, y int) {
		fmt.Println(x + y)
	}
	add(10, 20) // 通过变量调用匿名函数

	//自执行函数：匿名函数定义完加()直接执行
	func(x, y int) {
		fmt.Println(x + y)
	}(10, 20)
}
结果：
30
30

匿名函数多用于实现回调函数和闭包。

闭包

闭包指的是一个函数和与其相关的引用环境组合而成的实体。简单来说，闭包=函数+引用环境。 首先我们来看一个例子：

func adder() func(int) int {
	var x int
	return func(y int) int {
		x += y
		return x
	}
}
func main() {
	var f = adder()
	fmt.Println(f(10))
	fmt.Println(f(20))
	fmt.Println(f(30))

	f1 := adder()
	fmt.Println(f1(40))
	fmt.Println(f1(50))
}

结果：
10
30
60
40
90

变量f是一个函数并且它引用了其外部作用域中的x变量，此时f就是一个闭包。 在f的生命周期内，变量x也一直有效。

示例1：

package main

import "fmt"

func adder2(x int) func(int) int {
	return func(y int) int {
		x += 1
		x += y
		return x
	}
}
func main() {
	var f = adder2(10)
	fmt.Println(f(10))
	fmt.Println(f(20))
	fmt.Println(f(30))

	f1 := adder2(20)
	fmt.Println(f1(40))
	fmt.Println(f1(50))
}

结果：
21
42
73
61
112

注意：比如f(10)后x=21，f(20)后x=42，x的值还是21，不会重置到之前的10，所以说闭包中的函数的变量是不会取消的

示例2：

func makeSuffixFunc(suffix string) func(string) string {
	return func(name string) string {
		if !strings.HasSuffix(name, suffix) {
			return name + suffix
		}
		return name
	}
}

func main() {
	jpgFunc := makeSuffixFunc(".jpg")
	txtFunc := makeSuffixFunc(".txt")
	fmt.Println(jpgFunc("test"))
	fmt.Println(txtFunc("test"))
}

结果：
test.jpg
test.txt

示例3：

func calc(base int) (func(int) int, func(int) int) {
	add := func(i int) int {
		base += i
		return base
	}

	sub := func(i int) int {
		base -= i
		return base
	}
	return add, sub
}

func main() {
	f1, f2 := calc(10)
	fmt.Println(f1(1), f2(2))
	fmt.Println(f1(3), f2(4))
	fmt.Println(f1(5), f2(6))
}

结果：
11 9
12 8
13 7

闭包其实并不复杂，只要牢记闭包=函数+引用环境。

defer语句（延迟处理-函数执行完才会执行）

Go语言中的defer语句会将其后面跟随的语句进行延迟处理。在defer归属的函数即将返回时，将延迟处理的语句按defer定义的逆序进行执行，也就是说，先被defer的语句最后被执行，最后被defer的语句，最先被执行。

func main() {
	fmt.Println("start")
	defer fmt.Println(1)
	defer fmt.Println(2)
	defer fmt.Println(3)
	fmt.Println("end")
}

结果：
start
end
3
2
1

由于defer语句延迟调用的特性，所以defer语句能非常方便的处理资源释放问题。比如：资源清理、文件关闭、解锁及记录时间等。

defer执行时机

在Go语言的函数中return语句在底层并不是原子操作，它分为给返回值赋值和RET指令两步。而defer语句执行的时机就在返回值赋值操作后，RET指令执行前。具体如下图所示：

defer经典案例

func f1() int {
	x := 5
	defer func() {
		x++
	}()
	return x
}

func f2() (x int) {
	defer func() {
		x++
	}()
	return 5
}

func f3() (y int) {
	x := 5
	defer func() {
		x++
	}()
	return x
}
func f4() (x int) {
	defer func(x int) {
		x++
	}(x)
	return 5
}
func main() {
	fmt.Println(f1())
	fmt.Println(f2())
	fmt.Println(f3())
	fmt.Println(f4())
}

结果：
5
6
5
5

#

defer注册要延迟执行的函数时该函数所有的参数都需要确定其值，所以在使用defer中，是一个函数的话，那么就会先确定函数所需的参数数据，并不会得到defer执行后再去确定函数所需的参数数据

func calc(index string, a, b int) int {
	ret := a + b
	fmt.Println(index, a, b, ret)
	return ret
}

func main() {
	x := 1
	y := 2
	defer calc("AA", x, calc("A", x, y)) // A  AA 10 30
	x = 10
	defer calc("BB", x, calc("B", x, y)) // BB 10 30
	y = 20
}

结果：
A 1 2 3
B 10 2 12
BB 10 12 22
AA 1 3 4

内置函数介绍

内置函数	介绍
close	主要用来关闭channel
len	用来求长度，比如string、array、slice、map、channel
new	用来分配内存，主要用来分配值类型，比如int、struct。返回的是指针
make	用来分配内存，主要用来分配引用类型，比如chan、map、slice
append	用来追加元素到数组、slice中
panic和recover	用来做错误处理

panic/recover

Go语言中目前（Go1.14）是没有异常机制，但是使用panic/recover模式来处理错误。 panic可以在任何地方引发，但recover只有在defer调用的函数中有效。 首先来看一个例子：

func funcA() {
	fmt.Println("func A")
}

func funcB() {
	panic("panic in B")
}

func funcC() {
	fmt.Println("func C")
}
func main() {
	funcA()
	funcB()
	funcC()
}

结果：
func A
panic: panic in B

goroutine 1 [running]:
main.funcB(...)
        .../code/func/main.go:12
main.main()
        .../code/func/main.go:20 +0x98

程序运行期间funcB中引发了panic导致程序崩溃，异常退出了。这个时候我们就可以通过recover将程序恢复回来，继续往后执行。

1. recover()必须搭配defer使用。
2. defer一定要在可能引发panic的语句之前定义。

func funcA() {
	fmt.Println("func A")
}

func funcB() {
	defer func() {
		err := recover()
		//如果程序出出现了panic错误,可以通过recover恢复过来
		if err != nil {
			fmt.Println("recover in B")
		}
	}()
	panic("panic in B")
}

func funcC() {
	fmt.Println("func C")
}
func main() {
	funcA()
	funcB()
	funcC()
}

结果：
func A
recover in B
func C