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chapter5、6 golang的函数与方法

chapter5、6 golang的函数与方法

作者: 123archu | 来源:发表于2018-11-26 20:36 被阅读0次

    函数

    //常规的函数定义
    func 方法名(参数列表) 返回值 {
        定义
    }
    

    函数的值(闭包)

    在Go中,函数被看作第一类值(first-class values):函数像其他值一样,拥有类型,可以被赋值给其他变量,传递给函数,从函数返回。函数类型的零值是nil。调用值为nil的函数值会引起panic错误:

    var f func(int) int
    f(3) // 此处f的值为nil, 会引起panic错误
    

    函数值不仅仅是一串代码,还记录了状态。Go使用闭包(closures)技术实现函数值,Go程序员也把函数值叫做闭包。我们看个闭包的例子:

    func f1(limit int) (func(v int) bool) {
        //编译器发现limit逃逸了,自动在堆上分配
        return func (v int) bool { return v>limit} 
    }
    
    func main() {
        closure := f1(5)
        fmt.Printf("%v\n", closure(1)) //false
        fmt.Printf("%v\n", closure(5)) //false
        fmt.Printf("%v\n", closure(10)) //true
    }
    

    在这个例子中,f1函数传入limit参数,返回一个闭包,闭包接受一个参数v,判断v是否大于之前设置进去的limit。

    可变参数列表

    可变参数,即参数不是固定的,例如fmt.Printf函数那样,注意只有最后一个参数才可以是声明为可变参数,声明:

    func 函数名(变量名...类型) 返回值
    

    我们看个例子:

    package main
    
    import (
        "fmt"
    )
    
    func f1(name string, vals... int) (sum int) {
        for _, v := range vals {
            sum += v
        }
        sum += len(name)
        return
    }
    
    func main() {
        fmt.Printf("%d\n", f1("abc", 1,2,3,4 )) //13
    }
    

    函数的延迟执行 defer

    包含defer语句的函数执行完毕后(例如return、panic),释放堆栈前会调用被声明defer的语句,常用于释放资源、记录函数执行耗时等,有一下几个特点:

    1. 当defer被声明时,其参数就会被实时解析
    2. 执行顺序和声明顺序相反
    3. defer可以读取有名返回值

    看个例子:

    package main
    
    import (
        "fmt"
    )
    
    //演示defer的函数可以访问返回值
    func f2() (v int) {
        defer func (){ v++}()
        return 1 //执行这个时,把v置为1
    }
    
    //演示defer声明即解释
    func f3(i int) (v int) {
        defer func(j int) { v += j} (i) //此时函数i已被解析为10,后面修改i的值无影响
        v = i
        i = i*2
        return
    }
    
    //演示defer的执行顺序,与声明顺序相反
    func f4() {
        defer func() {fmt.Printf("first\n")} ()
        defer func() {fmt.Printf("second\n")} ()
    }
    
    func main() {
        fmt.Printf("%d\n", f2()) // 13
        fmt.Printf("%d\n", f3(10)) // 20
        f4() //second\nfirst\n
    }
    

    典型的使用场景,函数执行完毕关闭资源:

    func do() error {
        f, err := os.Open("book.txt")
        if err != nil {
            return err
        }
    
        defer func(f io.Closer) {
            if err := f.Close(); err != nil {
                // log etc
            }
        }(f)
    
        // ..code...
    
        f, err = os.Open("another-book.txt")
        if err != nil {
            return err
        }
    
        defer func(f io.Closer) {
            if err := f.Close(); err != nil {
                // log etc
            }
        }(f)
    
        return nil
    }
    

    在这里例子中可以看到,我们判断了Close()是否成功,因为在一些文件系统中,尤其是NFS,写文件出错往往被延迟到Close的时候才反馈,所以必须检查Close的状态。

    异常panic

    Go有别于那些将函数运行失败看作是异常的语言。虽然Go有各种异常机制,但这些机制仅仅用于严重的错误,而不是那些在健壮程序中应该被避免的程序错误。runtime在一些情况下会抛出异常,例如除0,我们也能使用panic关键字自己抛出异常

    panic(异常的值) //值是啥都行
    

    出现异常之后,默认情况就是程序退出并打印堆栈:

    package main
    
    
    func f6() {
        func () {
            func () int {
                x := 0
                y := 5/x
                return y
            }()
        }()
    }
    
    func main() {
    
        f6()
    
    }
    

    输出

    panic: runtime error: integer divide by zero
    
    goroutine 1 [running]:
    main.f6.func1.1(...)
        /Users/kitmanzheng/study/go/src/test_func.go:8
    main.f6.func1()
        /Users/kitmanzheng/study/go/src/test_func.go:10 +0x11
    main.f6()
        /Users/kitmanzheng/study/go/src/test_func.go:11 +0x20
    main.main()
        /Users/kitmanzheng/study/go/src/test_func.go:16 +0x20
    exit status 2
    

    如果不想程序退出的话,也有办法,就是使用recover捕捉异常,然后返回error。在没发生panic的情况下,调用recover会返回nil,发生了panic,那么就是panic的值。看个例子:

    package main
    
    import (
        "fmt"
    )
    
    type shouldRecover struct{}
    type emptyStruct struct{}
    
    func f6() (err error) {
        defer func () {
            switch p := recover(); p {
                case nil: //donoting
            case shouldRecover{}:
                err = fmt.Errorf("occur panic but had recovered")
            default:
                panic(p)
            }
        } ()
    
        func () {
            func () int {
                panic(shouldRecover{})
                //panic(emptyStruct{})
                x := 0
                y := 5/x
                return y
            }()
        }()
    
        return
    }
    
    
    func main() {
        err := f6()
        if err != nil {
            fmt.Printf("fail %v\n", err)
        } else {
            fmt.Printf("success\n")
        }
    }
    

    输出
    fail occur panic but had recovered
    在这个例子中,我们手动抛出一个panic,值是shouldRecover,然后外层使用defer + 匿名函数 + recover去捕捉异常,发现panic的值是shouldRecover那么就不退出,而是返回error。

    方法

    //这种只能给type定义的类型用 
    func (type类型参数) 方法名(参数列表) 返回值 {
        定义
    }
    //eg:
    func (t TestType) testFunc() int {
        //...
    }
    

    例子中t称为接收器,可以是该类型本身,或该类型的指针,由于是值传递,所以是接收器是该类型时,会复制值,类型比较大时开销大,可以选择使用指针降低开销。而且在使用defer的时候,由于值复制,如果不用指针,变量发生了变化,但是defer运行时还是基于老变量运行的,容易会造成一些坑,除非你明确知道自己要这么做。建议func (*type)而不是func(type)。但是如果一个类型低层实际是一个指针,那么不允许在使用该类型的指针作为接收器。

    当我们使用指针作为接收器时,记得检查是否是nil

    非常重要的一点是,T使用接收者是T和*T的方法,而T只使用接收者是T的方法,T能直接调接受者是*T方法,仅仅是一个语法糖,编译器帮我们取地址了

    看下面这个例子:

    type myInt struct {
        owner string
        value int
    }
    
    func (a myInt) Owner(suffix string) string { //golang不支持默认参数
        return a.owner + suffix
    }
    
    func (a *myInt) SetOwner(owner string) {
        if a == nil {
            fmt.Println("set owner to nil point is invalid")
            return
        }
        a.owner = owner
    }
    
    func (a myInt) SetOwner2(owner string) { //golang函数参数按值传递,所以这个方法实际只是修改临时变量的owner
        a.owner = owner
    }
    
    func SetOwner3(a *myInt, owner string) {
        if a == nil {
            fmt.Println("set owner to nil point is invalid")
            return
        }
        a.owner = owner
    }
    
    func main() {
        var k = myInt{"kitman", 3}
    
        fmt.Print(k.value, " ", k.Owner("aa"), "\n") //输出3 kitmanaa
    
        k.SetOwner("ak") //相当于SetOwner(&k, "ak")
        fmt.Print(k.value, " ", k.Owner("bb"), "\n") //输出3 akbb
    
        k.SetOwner2("sss")  //相当于SetOwner(k, "sss")
        fmt.Print(k.value, " ", k.Owner("bb"), "\n") //输出3 akbb
    
        SetOwner3(&k, "sss")
        fmt.Print(k.value, " ", k.Owner("bb"), "\n") //输出3 sssbb
    
        var k2 *myInt = nil
        k2.SetOwner("aa")     //输出set owner to nil point is invalid
    }
    

    输出
    3 kitmanaa
    3 akbb
    3 akbb
    3 sssbb
    set owner to nil point is invalid
    通过上面的例子,我们可以发现一些知识点:

    1. 使用第二种函数定义的方法,那么就和c++的类差不多。本质上和普通函数一样,就是语法上的差别而已。
    2. 就算给type类型定义方法,函数参数也是按值传递的,所以type参数使用指针才能修改变量。
    3. nil指针也能调用方法,但是如果方法里面没判断指针是否是nil,那么就会core

    面向对象继承语义

    可以通过使用匿名成员 + 定义方法,实现部分继承的语义:

    package main
    
    import (
        "fmt"
    )
    
    type Base struct {
        y int
        Y int
    }
    
    func (b *Base) FuncByPoint() int {
        if (b == nil) {
            return 0;
        }
    
        return b.y*b.Y
    }
    
    func (b Base) FuncByValue() int {
        return b.y*b.Y
    }
    
    type Child struct {
        Base
        x int
        X int
    }
    
    func (c *Child) FuncByPoint() int {
        if (c == nil) {
            return 0
        }
    
        return c.x*c.X
    }
    
    func main() {
        var c Child
        c.y = 2
        c.Y = 3
        fmt.Printf("%v\n", c.FuncByPoint())          //0
        fmt.Printf("%v\n", c.Base.FuncByPoint())//6
        fmt.Printf("%v\n", c.FuncByValue()).  //6
    
        var f1 func() int
        f1 = c.FuncByPoint
        fmt.Printf("%v\n", f1())   //0
    
        var f2 func(*Child) int
        f2 = (*Child).FuncByPoint
        fmt.Printf("%v\n", f2(&c)) //0
    }
    

    这个例子可以看到,Base中定义的方法,被外层的同名方法覆盖,需要显式指明才能调用到Base中的方法。注意golang中不存在真正的继承,这是嵌入匿名成员,用匿名成员的方法去理解这样的语法。另外,方法的值也是第一类变量,能赋值给别的变量,比c/c++灵活,golang无论是对象方法,还是类型的方法,都能赋值给别的变量,可以参照例子中的写法。

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