函数进阶

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

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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() // num=10
}

局部变量

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：

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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

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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() // num=100
}

语句块定义的变量：通常会在if条件判断、for循环、switch语句上使用这种定义变量的方式。

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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
}

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
}

函数的类型与变量

定义函数类型

使用type关键字来定义一个函数类型，具体格式如下：

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type calculation func(int, int) int

上面语句定义了一个calculation类型的函数，这种函数可以接收两个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。

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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。

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var c calculation
c = add

函数类型的变量

声明函数类型的变量并为变量赋值：

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func main() {
    var c calculation               // 声明一个calculation类型的变量c
    c = add                         // 把add赋值给c
    fmt.Printf("type of c:%T\n", c) // type of c:main.calculation
    fmt.Println(c(1, 2))            // 像调用add一样调用c

    f := add                        // 将函数add赋值给变量f
    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
}

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

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func add(x, y int) int {
    return x + y
}
func calc(x, y int, op func(int, int) int) int {
    return op(x, y)
}
func main() {
    ret2 := calc(10, 20, add)
    fmt.Println(ret2) //30
}

函数作为返回值

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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：

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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:

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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)
}

匿名函数多用于实现回调函数和闭包。

闭包(more)

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。
“官方”的解释是：所谓“闭包”，指的是一个拥有许多变量和绑定了这些变量的环境的表达式（通常是一个函数），因而这些变量也是该表达式的一部分。

首先我们来看一个例子：

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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)) //10
    fmt.Println(f(20)) //30
    fmt.Println(f(30)) //60

    f1 := adder()
    fmt.Println(f1(40)) //40
    fmt.Println(f1(50)) //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。 闭包进阶示例1：

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func adder2(x int) func(int) int {
    return func(y int) int {
        x += y
        return x
    }
}
func main() {
    var f = adder2(10)
    fmt.Println(f(10)) //20
    fmt.Println(f(20)) //40
    fmt.Println(f(30)) //70

    f1 := adder2(20)
    fmt.Println(f1(40)) //60
    fmt.Println(f1(50)) //110
}

闭包进阶示例2：

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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")) //test.jpg
    fmt.Println(txtFunc("test")) //test.txt
}

闭包进阶示例3：

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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)) //11 9
    fmt.Println(f1(3), f2(4)) //12 8
    fmt.Println(f1(5), f2(6)) //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

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。

举个例子：

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

输出结果：

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start
end
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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

阅读下面的代码，写出最后的打印结果。

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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())
}

defer面试题

问：以下代码的输出结果是？（提示：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）

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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))
    x = 10
    defer calc("BB", x, calc("B", x, y))
    y = 20
}

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（Go1.12）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：

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

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

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

输出：

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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。

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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()
}

注意：

  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。

练习题

Q：分金币

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/*
你有50枚金币，需要分配给以下几个人：Matthew,Sarah,Augustus,Heidi,Emilie,Peter,Giana,Adriano,Aaron,Elizabeth。
分配规则如下：
a. 名字中每包含1个'e'或'E'分1枚金币
b. 名字中每包含1个'i'或'I'分2枚金币
c. 名字中每包含1个'o'或'O'分3枚金币
d: 名字中每包含1个'u'或'U'分4枚金币
写一个程序，计算每个用户分到多少金币，以及最后剩余多少金币？
程序结构如下，请实现 ‘dispatchCoin’ 函数
*/
var (
    coins = 50
    users = []string{
        "Matthew", "Sarah", "Augustus", "Heidi", "Emilie", "Peter", "Giana", "Adriano", "Aaron", "Elizabeth",
    }
    distribution = make(map[string]int, len(users))
)

func main() {
    left := dispatchCoin()
    fmt.Println("剩下：", left)
}

解答：

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