go基础-函数

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函数

函数是Go里面的核心设计，它通过关键字func来声明，它的格式如下：

func funcName(input1 type1, input2 type2) (output1 type1, output2 type2) {
	//这里是处理逻辑代码
	//返回多个值
	return value1, value2
}

上面的代码我们看出

关键字func用来声明一个函数funcName
函数可以有一个或者多个参数，每个参数后面带有类型，通过,分隔
函数可以返回多个值
上面返回值声明了两个变量output1和output2，如果你不想声明也可以，直接就两个类型
如果只有一个返回值且不声明返回值变量，那么你可以省略包括返回值的括号
如果没有返回值，那么就直接省略最后的返回信息
如果有返回值，那么必须在函数的外层添加return语句

下面我们来看一个实际应用函数的例子（用来计算Max值）

package main

import "fmt"

// 返回a、b中最大值.
func max(a, b int) int {
	if a > b {
		return a
	}
	return b
}

func main() {
	x := 3
	y := 4
	z := 5

	max_xy := max(x, y) //调用函数max(x, y)
	max_xz := max(x, z) //调用函数max(x, z)

	fmt.Printf("max(%d, %d) = %d\n", x, y, max_xy)
	fmt.Printf("max(%d, %d) = %d\n", x, z, max_xz)
	fmt.Printf("max(%d, %d) = %d\n", y, z, max(y,z)) // 也可在这直接调用它
}

上面这个里面我们可以看到max函数有两个参数，它们的类型都是int，那么第一个变量的类型可以省略（即 a,b int,而非 a int, b int)，默认为离它最近的类型，同理多于2个同类型的变量或者返回值。同时我们注意到它的返回值就是一个类型，这个就是省略写法。

多个返回值

Go语言比C更先进的特性，其中一点就是函数能够返回多个值。

我们直接上代码看例子

package main

import "fmt"

//返回 A+B 和 A*B
func SumAndProduct(A, B int) (int, int) {
	return A+B, A*B
}

func main() {
	x := 3
	y := 4

	xPLUSy, xTIMESy := SumAndProduct(x, y)

	fmt.Printf("%d + %d = %d\n", x, y, xPLUSy)
	fmt.Printf("%d * %d = %d\n", x, y, xTIMESy)
}

上面的例子我们可以看到直接返回了两个参数，当然我们也可以命名返回参数的变量，这个例子里面只是用了两个类型，我们也可以改成如下这样的定义，然后返回的时候不用带上变量名，因为直接在函数里面初始化了。但如果你的函数是导出的(首字母大写)，官方建议：最好命名返回值，因为不命名返回值，虽然使得代码更加简洁了，但是会造成生成的文档可读性差。

func SumAndProduct(A, B int) (add int, Multiplied int) {
	add = A+B
	Multiplied = A*B
	return
}

变参

Go函数支持变参。接受变参的函数是有着不定数量的参数的。为了做到这点，首先需要定义函数使其接受变参：

func myfunc(arg ...int) {}

arg ...int告诉Go这个函数接受不定数量的参数。注意，这些参数的类型全部是int。在函数体中，变量arg是一个int的slice：

for _, n := range arg {
	fmt.Printf("And the number is: %d\n", n)
}

传值与传指针

当我们传一个参数值到被调用函数里面时，实际上是传了这个值的一份copy，当在被调用函数中修改参数值的时候，调用函数中相应实参不会发生任何变化，因为数值变化只作用在copy上。

为了验证我们上面的说法，我们来看一个例子

package main

import "fmt"

//简单的一个函数，实现了参数+1的操作
func add1(a int) int {
	a = a+1 // 我们改变了a的值
	return a //返回一个新值
}

func main() {
	x := 3

	fmt.Println("x = ", x)  // 应该输出 "x = 3"

	x1 := add1(x)  //调用add1(x)

	fmt.Println("x+1 = ", x1) // 应该输出"x+1 = 4"
	fmt.Println("x = ", x)    // 应该输出"x = 3"
}

看到了吗？虽然我们调用了add1函数，并且在add1中执行a = a+1操作，但是上面例子中x变量的值没有发生变化

理由很简单：因为当我们调用add1的时候，add1接收的参数其实是x的copy，而不是x本身。

那你也许会问了，如果真的需要传这个x本身,该怎么办呢？

这就牵扯到了所谓的指针。我们知道，变量在内存中是存放于一定地址上的，修改变量实际是修改变量地址处的内存。只有add1函数知道x变量所在的地址，才能修改x变量的值。所以我们需要将x所在地址&x传入函数，并将函数的参数的类型由int改为*int，即改为指针类型，才能在函数中修改x变量的值。此时参数仍然是按copy传递的，只是copy的是一个指针。请看下面的例子

package main

import "fmt"

//简单的一个函数，实现了参数+1的操作
func add1(a *int) int { // 请注意，
	*a = *a+1 // 修改了a的值
	return *a // 返回新值
}

func main() {
	x := 3

	fmt.Println("x = ", x)  // 应该输出 "x = 3"

	x1 := add1(&x)  // 调用 add1(&x) 传x的地址

	fmt.Println("x+1 = ", x1) // 应该输出 "x+1 = 4"
	fmt.Println("x = ", x)    // 应该输出 "x = 4"
}

这样，我们就达到了修改x的目的。那么到底传指针有什么好处呢？

传指针使得多个函数能操作同一个对象。
传指针比较轻量级 (8bytes),只是传内存地址，我们可以用指针传递体积大的结构体。如果用参数值传递的话, 在每次copy上面就会花费相对较多的系统开销（内存和时间）。所以当你要传递大的结构体的时候，用指针是一个明智的选择。
Go语言中channel，slice，map这三种类型的实现机制类似指针，所以可以直接传递，而不用取地址后传递指针。（注：若函数需改变slice的长度，则仍需要取地址传递指针）

defer

Go语言中有种不错的设计，即延迟（defer）语句，你可以在函数中添加多个defer语句。当函数执行到最后时，这些defer语句会按照逆序执行，最后该函数返回。特别是当你在进行一些打开资源的操作时，遇到错误需要提前返回，在返回前你需要关闭相应的资源，不然很容易造成资源泄露等问题。如下代码所示，我们一般写打开一个资源是这样操作的：

func ReadWrite() bool {
	file.Open("file")
// 做一些工作
	if failureX {
		file.Close()
		return false
	}

	if failureY {
		file.Close()
		return false
	}

	file.Close()
	return true
}

我们看到上面有很多重复的代码，Go的defer有效解决了这个问题。使用它后，不但代码量减少了很多，而且程序变得更优雅。在defer后指定的函数会在函数退出前调用。

func ReadWrite() bool {
	file.Open("file")
	defer file.Close()
	if failureX {
		return false
	}
	if failureY {
		return false
	}
	return true
}

如果有很多调用defer，那么defer是采用后进先出模式，所以如下代码会输出4 3 2 1 0

for i := 0; i < 5; i++ {
	defer fmt.Printf("%d ", i)
}

函数作为值、类型

在Go中函数也是一种变量，我们可以通过type来定义它，它的类型就是所有拥有相同的参数，相同的返回值的一种类型

type typeName func(input1 inputType1 , input2 inputType2 [, ...]) (result1 resultType1 [, ...])

函数作为类型到底有什么好处呢？那就是可以把这个类型的函数当做值来传递，请看下面的例子

package main

import "fmt"

type testInt func(int) bool // 声明了一个函数类型

func isOdd(integer int) bool {
	if integer%2 == 0 {
		return false
	}
	return true
}

func isEven(integer int) bool {
	if integer%2 == 0 {
		return true
	}
	return false
}

// 声明的函数类型在这个地方当做了一个参数

func filter(slice []int, f testInt) []int {
	var result []int
	for _, value := range slice {
		if f(value) {
			result = append(result, value)
		}
	}
	return result
}

func main(){
	slice := []int {1, 2, 3, 4, 5, 7}
	fmt.Println("slice = ", slice)
	odd := filter(slice, isOdd)    // 函数当做值来传递了
	fmt.Println("Odd elements of slice are: ", odd)
	even := filter(slice, isEven)  // 函数当做值来传递了
	fmt.Println("Even elements of slice are: ", even)
}

函数当做值和类型在我们写一些通用接口的时候非常有用，通过上面例子我们看到testInt这个类型是一个函数类型，然后两个filter函数的参数和返回值与testInt类型是一样的，但是我们可以实现很多种的逻辑，这样使得我们的程序变得非常的灵活。

Panic和Recover

Go没有像Java那样的异常机制，它不能抛出异常，而是使用了panic和recover机制。一定要记住，你应当把它作为最后的手段来使用，也就是说，你的代码中应当没有，或者很少有panic的东西。这是个强大的工具，请明智地使用它。那么，我们应该如何使用它呢？

Panic

是一个内建函数，可以中断原有的控制流程，进入一个令人恐慌的流程中。当函数F调用panic，函数F的执行被中断，但是F中的延迟函数会正常执行，然后F返回到调用它的地方。在调用的地方，F的行为就像调用了panic。这一过程继续向上，直到发生panic的goroutine中所有调用的函数返回，此时程序退出。恐慌可以直接调用panic产生。也可以由运行时错误产生，例如访问越界的数组。

Recover

是一个内建的函数，可以让进入令人恐慌的流程中的goroutine恢复过来。recover仅在延迟函数中有效。在正常的执行过程中，调用recover会返回nil，并且没有其它任何效果。如果当前的goroutine陷入恐慌，调用recover可以捕获到panic的输入值，并且恢复正常的执行。

下面这个函数演示了如何在过程中使用panic

var user = os.Getenv("USER")

func init() {
	if user == "" {
		panic("no value for $USER")
	}
}

下面这个函数检查作为其参数的函数在执行时是否会产生panic：

func throwsPanic(f func()) (b bool) {
	defer func() {
		if x := recover(); x != nil {
			b = true
		}
	}()
	f() //执行函数f，如果f中出现了panic，那么就可以恢复回来
	return
}

`main`函数和`init`函数

Go里面有两个保留的函数：init函数（能够应用于所有的package）和main函数（只能应用于package main）。这两个函数在定义时不能有任何的参数和返回值。虽然一个package里面可以写任意多个init函数，但这无论是对于可读性还是以后的可维护性来说，我们都强烈建议用户在一个package中每个文件只写一个init函数。

Go程序会自动调用init()和main()，所以你不需要在任何地方调用这两个函数。每个package中的init函数都是可选的，但package main就必须包含一个main函数。

程序的初始化和执行都起始于main包。如果main包还导入了其它的包，那么就会在编译时将它们依次导入。有时一个包会被多个包同时导入，那么它只会被导入一次（例如很多包可能都会用到fmt包，但它只会被导入一次，因为没有必要导入多次）。当一个包被导入时，如果该包还导入了其它的包，那么会先将其它包导入进来，然后再对这些包中的包级常量和变量进行初始化，接着执行init函数（如果有的话），依次类推。等所有被导入的包都加载完毕了，就会开始对main包中的包级常量和变量进行初始化，然后执行main包中的init函数（如果存在的话），最后执行main函数。下图详细地解释了整个执行过程：

图2.6 main函数引入包初始化流程图