Go 語(yǔ)言中的一等公民：看似普通的函數(shù)，憑什么？
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大家好，我是煎魚(yú)。
在 Go 語(yǔ)言中，一提函數(shù)，大家提的最多的就是 “Go 語(yǔ)言的函數(shù)是一等公民”。這個(gè)定義來(lái)的非常突然，我們先了解一下什么是一等公民，他又憑什么?
根據(jù)維基百科的一等公民(First-class citizen)的定義：
In programming language design, a first-class citizen (also type, object, entity, or value) in a given programming language is an entity which supports all the operations generally available to other entities. These operations typically include being passed as an argument, returned from a function, modified, and assigned to a variable.
在編程語(yǔ)言設(shè)計(jì)中，給定編程語(yǔ)言中的一等公民(也就是類型，對(duì)象，實(shí)體或值)可以把函數(shù)賦值給變量，也可以把函數(shù)作為其它函數(shù)的參數(shù)或者返回值來(lái)直接使用。
Go 語(yǔ)言的函數(shù)也滿足這個(gè)定義，因此常被稱為 “一等公民”，非常有意思。了解清楚背景后，接下來(lái)進(jìn)一步展開(kāi)。
普通函數(shù)
在 Go 語(yǔ)言中普通函數(shù)的定義格式為 func [函數(shù)名](入?yún)?(出參)，如下：
- func callFuncA(x, y string) (s string, err error) {
- return x + y, nil
- }
- func main() {
- callFuncA("炸", "煎魚(yú)")
- }
在示例代碼中聲明了一個(gè)函數(shù)名為 callFuncA 的方法，他只允許在包內(nèi)調(diào)用，因此首字母為小寫(xiě)。
其具有兩個(gè)入?yún)ⅲ謩e是 x 和 y，類型都為 string。而出參為變量 s 和 err，類型分別為 string 和 error。
另外在函數(shù)體內(nèi)返回值時(shí)，也可以采用快捷返回的方式：
- func callFuncA(x, y string) (s string, err error) {
- s = x + y
- return
- }
在出參時(shí)所聲明的變量名稱，是可以應(yīng)用到自身函數(shù)的。因此若直接執(zhí)行 return 則會(huì)隱式返回已經(jīng)聲明的出參變量。
在函數(shù)定義時(shí)，其入?yún)⑦€支持可變參數(shù)的語(yǔ)法：
- func callFuncA(x ...string) (s string, err error) {
- s = strings.Join(x, ",")
- return
- }
- func main() {
- fmt.Println(callFuncA("炸", "煎魚(yú)"))
- }
在入?yún)⒆兞可下暶鳛?x ...string，則表示變量 x 是 string 類型的可變變量，能夠在入?yún)r(shí)傳入多個(gè) string 參數(shù)。
可變變量所傳入的格式為切片(slice)類型，該類型我們會(huì)在后面的章節(jié)進(jìn)行講解，你可以理解為不受長(zhǎng)度限制的動(dòng)態(tài)數(shù)組：
- [0: 炸 1: 煎魚(yú)]
一般對(duì)可變變量的常見(jiàn)后續(xù)操作多是循環(huán)遍歷處理，又或是進(jìn)行拼接等操作。
匿名函數(shù)
Go 語(yǔ)言也默認(rèn)支持匿名函數(shù)的聲明，聲明的方式與普通函數(shù)幾乎一樣：
- func main() {
- s := func(x, y string) (s string, err error) {
- return x + y, nil
- }
- s("炸", "煎魚(yú)")
- }
匿名函數(shù)可以在任意地方聲明，且不需要定義函數(shù)名，如果在函數(shù)體后馬上跟 () 則表示聲明后立即執(zhí)行：
- func main() {
- s, _ := func(x, y string) (s string, err error) {
- return x + y, nil
- }("炸", "煎魚(yú)")
- }
而在所有的函數(shù)類使用中，有一點(diǎn)非常重要，那就是函數(shù)變量作用域的理解：
- func main() {
- x, y := "炸", "煎魚(yú)"
- s, _ := func() (s string, err error) {
- return x + y, nil
- }()
- fmt.Println(s)
- }
該匿名函數(shù)沒(méi)有形參，函數(shù)內(nèi)部沒(méi)有定義相應(yīng)的變量，此時(shí)其讀取的是全局的 x、y 變量的值，輸出結(jié)果是 “炸煎魚(yú)”。
- func main() {
- x, y := "炸", "煎魚(yú)"
- _, _ = func(x, y string) (s string, err error) {
- x = "吃"
- return x + y, nil
- }(x, y)
- fmt.Println(x, y)
- }
該匿名函數(shù)有形參，但是在函數(shù)內(nèi)部又重新賦值了變量 x。那么最終外部所輸出的變量 x 的值是什么呢?輸出結(jié)果是 “炸 煎魚(yú)”。
為什么明明在函數(shù)內(nèi)已經(jīng)對(duì)變量 x 重新賦值，卻依然沒(méi)有改變?nèi)肿兞?x 的值呢?
其本質(zhì)原因是作用域不同，函數(shù)內(nèi)部所修改的變量 x 是函數(shù)內(nèi)的局部變量。而外部的是全局的變量，所歸屬的作用域不同。
結(jié)構(gòu)方法
在結(jié)合結(jié)構(gòu)體(struct)的方式下，可以聲明歸屬于該結(jié)構(gòu)體下的方法：
- type T struct{}
- func NewT() *T {
- return &T{}
- }
- func (t *T) callFuncA(x, y string) (s string, err error) {
- return x + y, nil
- }
- func main() {
- NewT().callFuncA("炸", "煎魚(yú)")
- }
具體的函數(shù)的使用方法與普通函數(shù)一樣，無(wú)其他區(qū)別。
而與結(jié)構(gòu)體有關(guān)的值傳遞、引用傳遞的方法調(diào)用將在具體后面的章節(jié)再展開(kāi)。
內(nèi)置函數(shù)
Go 語(yǔ)言本身有支持一些內(nèi)置函數(shù)，這些內(nèi)置函數(shù)的調(diào)用不需要引用第三方標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。內(nèi)置函數(shù)的作用是用于配合 Go 語(yǔ)言的常規(guī)使用，數(shù)量非常少。如下：
- 用于獲取某些類型的長(zhǎng)度和容量：len、cap。
- 用于創(chuàng)建并分配某些類型的內(nèi)存：new、make。
- 用于錯(cuò)誤處理機(jī)制(異常恐慌、異常捕獲)：panic、recover。
- 用于復(fù)制和新增切片(slice)：copy、append。
- 用于簡(jiǎn)單輸出信息：print、println。
- 用于處理復(fù)數(shù)：complex、real、imag。
針對(duì)每個(gè)內(nèi)置函數(shù)的真實(shí)使用場(chǎng)景，我們會(huì)在后續(xù)的章節(jié)再進(jìn)一步展開(kāi)，因?yàn)槊總€(gè)內(nèi)置函數(shù)本質(zhì)上都對(duì)應(yīng)著各類型的使用場(chǎng)景。
總結(jié)
在本章節(jié)中，我們介紹了 Go 語(yǔ)言的函數(shù)為什么稱是一等公民，并且針對(duì)函數(shù)的各類變形：普通函數(shù)、匿名函數(shù)、結(jié)構(gòu)方法、內(nèi)置函數(shù)進(jìn)行了基本的說(shuō)明。
面對(duì)新手入門最容易犯錯(cuò)的函數(shù)作用域問(wèn)題，也進(jìn)行了基本的梳理。這塊建議大家要多多深入思考、理解，避免日后踩坑。
