04 集合类型:如何正确使用 array、lice 和 map?

上节课的思考题是练习使用 for 循环中的 continue,通过上节课的学习,你已经了解 continue 是跳出本次循环的意思,现在我就以计算 100 以内的偶数之和为例,演示 continue 的用法:

sum := 0
for i:=1; i<100; i++{if i%2!=0 {continue}sum+=i
}
fmt.Println("the sum is",sum)

这个示例的关键在于:如果 i 不是偶数,就会用 continue 跳出本次循环,继续下个循环;如果是偶数,则继续执行 sum+=i,然后继续循环,这样就达到了只计算 100 以内偶数之和的目的。

下面我们开始本节课的学习,我将介绍 Go 语言的集合类型。

在实际需求中,我们会有很多同一类型的元素放在一起的场景,这就是集合,例如 100 个数字,10 个字符串等。在 Go 语言中,数组(array)、切片(slice)、映射(map)这些都是集合类型,用于存放同一类元素。虽然都是集合,但用处又不太一样,这节课我就为你详细地介绍。

Array(数组)

数组存放的是固定长度、相同类型的数据,而且这些存放的元素是连续的。所存放的数据类型没有限制,可以是整型、字符串甚至自定义。

数组声明

要声明一个数组非常简单,语法和第二课时介绍的声明基础类型是一样的。

在下面的代码示例中,我声明了一个字符串数组,长度是 5,所以其类型定义为 [5]string,其中大括号中的元素用于初始化数组。此外,在类型名前加 [] 中括号,并设置好长度,就可以通过它来推测数组的类型。

注意:[5]string 和 [4]string 不是同一种类型,也就是说长度也是数组类型的一部分。

ch04/main.go

array:=[5]string{"a","b","c","d","e"}

数组在内存中都是连续存放的,下面通过一幅图片形象地展示数组在内存中如何存放:

可以看到,数组的每个元素都是连续存放的,每一个元素都有一个下标(Index)。下标从 0 开始,比如第一个元素 a 对应的下标是 0,第二个元素 b 对应的下标是 1。以此类推,通过 array+[下标] 的方式,我们可以快速地定位元素。

如下面代码所示,运行它,可以看到输出打印的结果是 c,也就是数组 array 的第三个元素:

ch04/main.go

func main() {array:=[5]string{"a","b","c","d","e"}fmt.Println(array[2])
}

在定义数组的时候,数组的长度可以省略,这个时候 Go 语言会自动根据大括号 {} 中元素的个数推导出长度,所以以上示例也可以像下面这样声明:

array:=[...]string{"a","b","c","d","e"}

以上省略数组长度的声明只适用于所有元素都被初始化的数组,如果是只针对特定索引元素初始化的情况,就不适合了,如下示例:

array1:=[5]string{1:"b",3:"d"}

示例中的「1:"b",3:"d"」的意思表示初始化索引 1 的值为 b,初始化索引 3 的值为 d,整个数组的长度为 5。如果我省略长度 5,那么整个数组的长度只有 4,显然不符合我们定义数组的初衷。

此外,没有初始化的索引,其默认值都是数组类型的零值,也就是 string 类型的零值 "" 空字符串。

除了使用 [] 操作符根据索引快速定位数组的元素外,还可以通过 for 循环打印所有的数组元素,如下面的代码所示:

ch04/main.go

for i:=0;i<5;i++{fmt.Printf("数组索引:%d,对应值:%s\n", i, array[i])
}

数组循环

使用传统的 for 循环遍历数组,输出对应的索引和对应的值,这种方式很烦琐,一般不使用,大部分情况下,我们使用的是 for range 这种 Go 语言的新型循环,如下面的代码所示:

for i,v:=range array{fmt.Printf("数组索引:%d,对应值:%s\n", i, v)
}

这种方式和传统 for 循环的结果是一样的。对于数组,range 表达式返回两个结果:

  1. 第一个是数组的索引;

  2. 第二个是数组的值。

在上面的示例中,把返回的两个结果分别赋值给 i 和 v 这两个变量,就可以使用它们了。

相比传统的 for 循环,for range 要更简洁,如果返回的值用不到,可以使用 _ 下划线丢弃,如下面的代码所示:

for _,v:=range array{fmt.Printf("对应值:%s\n", v)
}

数组的索引通过 _ 就被丢弃了,只使用数组的值 v 即可。

Slice(切片)

切片和数组类似,可以把它理解为动态数组。切片是基于数组实现的,它的底层就是一个数组。对数组任意分隔,就可以得到一个切片。现在我们通过一个例子来更好地理解它,同样还是基于上述例子的 array。

基于数组生成切片

下面代码中的 array[2:5] 就是获取一个切片的操作,它包含从数组 array 的索引 2 开始到索引 5 结束的元素:

array:=[5]string{"a","b","c","d","e"}
slice:=array[2:5]
fmt.Println(slice)

注意:这里是包含索引 2,但是不包含索引 5 的元素,即在 : 右边的数字不会被包含。

ch04/main.go

//基于数组生成切片,包含索引start,但是不包含索引end
slice:=array[start:end]

所以 array[2:5] 获取到的是 c、d、e 这三个元素,然后这三个元素作为一个切片赋值给变量 slice。

切片和数组一样,也可以通过索引定位元素。这里以新获取的 slice 切片为例,slice[0] 的值为 c,slice[1] 的值为 d。

有没有发现,在数组 array 中,元素 c 的索引其实是 2,但是对数组切片后,在新生成的切片 slice 中,它的索引是 0,这就是切片。虽然切片底层用的也是 array 数组,但是经过切片后,切片的索引范围改变了

通过下图可以看出,切片是一个具备三个字段的数据结构,分别是指向数组的指针 data,长度 len 和容量 cap:

这里有一些小技巧,切片表达式 array[start:end] 中的 start 和 end 索引都是可以省略的,如果省略 start,那么 start 的值默认为 0,如果省略 end,那么 end 的默认值为数组的长度。如下面的示例:

  1. array[:4] 等价于 array[0:4]。

  2. array[1:] 等价于 array[1:5]。

  3. array[:] 等价于 array[0:5]。

切片修改

切片的值也可以被修改,这里也同时可以证明切片的底层是数组。

对切片相应的索引元素赋值就是修改,在下面的代码中,把切片 slice 索引 1 的值修改为 f,然后打印输出数组 array:

slice:=array[2:5]
slice[1] ="f"
fmt.Println(array)

可以看到如下结果:

[a b c f e]

数组对应的值已经被修改为 f,所以这也证明了基于数组的切片,使用的底层数组还是原来的数组,一旦修改切片的元素值,那么底层数组对应的值也会被修改。

切片声明

除了可以从一个数组得到切片外,还可以声明切片,比较简单的是使用 make 函数。

下面的代码是声明了一个元素类型为 string 的切片,长度是 4,make 函数还可以传入一个容量参数:

slice1:=make([]string,4)

在下面的例子中,指定了新创建的切片 []string 容量为 8:

slice1:=make([]string,4,8)

这里需要注意的是,切片的容量不能比切片的长度小。

切片的长度你已经知道了,就是切片内元素的个数。那么容量是什么呢?其实就是切片的空间。

上面的示例说明,Go 语言在内存上划分了一块容量为 8 的内容空间(容量为 8),但是只有 4 个内存空间才有元素(长度为 4),其他的内存空间处于空闲状态,当通过 append 函数往切片中追加元素的时候,会追加到空闲的内存上,当切片的长度要超过容量的时候,会进行扩容。

切片不仅可以通过 make 函数声明,也可以通过字面量的方式声明和初始化,如下所示:

slice1:=[]string{"a","b","c","d","e"}
fmt.Println(len(slice1),cap(slice1))

可以注意到,切片和数组的字面量初始化方式,差别就是中括号 [] 里的长度。此外,通过字面量初始化的切片,长度和容量相同。

Append

我们可以通过内置的 append 函数对一个切片追加元素,返回新切片,如下面的代码所示:

//追加一个元素
slice2:=append(slice1,"f")
//多加多个元素
slice2:=append(slice1,"f","g")
//追加另一个切片
slice2:=append(slice1,slice...)

append 函数可以有以上三种操作,你可以根据自己的实际需求进行选择,append 会自动处理切片容量不足需要扩容的问题。

小技巧:在创建新切片的时候,最好要让新切片的长度和容量一样,这样在追加操作的时候就会生成新的底层数组,从而和原有数组分离,就不会因为共用底层数组导致修改内容的时候影响多个切片。

切片元素循环

切片的循环和数组一模一样,常用的也是 for range 方式,这里就不再进行举例,当作练习题留给你。

在 Go 语言开发中,切片是使用最多的,尤其是作为函数的参数时,相比数组,通常会优先选择切片,因为它高效,内存占用小。

Map(映射)

在 Go 语言中,map 是一个无序的 K-V 键值对集合,结构为 map[K]V。其中 K 对应 Key,V 对应 Value。map 中所有的 Key 必须具有相同的类型,Value 也同样,但 Key 和 Value 的类型可以不同。此外,Key 的类型必须支持 == 比较运算符,这样才可以判断它是否存在,并保证 Key 的唯一。

Map 声明初始化

创建一个 map 可以通过内置的 make 函数,如下面的代码所示:

nameAgeMap:=make(map[string]int)

它的 Key 类型为 string,Value 类型为 int。有了创建好的 map 变量,就可以对它进行操作了。

在下面的示例中,我添加了一个键值对,Key 为飞雪无情,Value 为 20,如果 Key 已经存在,则更新 Key 对应的 Value:

nameAgeMap["飞雪无情"] = 20

除了可以通过 make 函数创建 map 外,还可以通过字面量的方式。同样是上面的示例,我们用字面量的方式做如下操作:

nameAgeMap:=map[string]int{"飞雪无情":20}

在创建 map 的同时添加键值对,如果不想添加键值对,使用空大括号 {} 即可,要注意的是,大括号一定不能省略。

Map 获取和删除

map 的操作和切片、数组差不多,都是通过 [] 操作符,只不过数组切片的 [] 中是索引,而 map 的 [] 中是 Key,如下面的代码所示:

//添加键值对或者更新对应 Key 的 Value
nameAgeMap["飞雪无情"] = 20
//获取指定 Key 对应的 Value
age:=nameAgeMap["飞雪无情"]

Go 语言的 map 可以获取不存在的 K-V 键值对,如果 Key 不存在,返回的 Value 是该类型的零值,比如 int 的零值就是 0。所以很多时候,我们需要先判断 map 中的 Key 是否存在。

map 的 [] 操作符可以返回两个值:

  1. 第一个值是对应的 Value;

  2. 第二个值标记该 Key 是否存在,如果存在,它的值为 true。

我们通过下面的代码进行演示:

ch04/main.go

nameAgeMap:=make(map[string]int)
nameAgeMap["飞雪无情"] = 20
age,ok:=nameAgeMap["飞雪无情1"]
if ok {fmt.Println(age)
}

在示例中,age 是返回的 Value,ok 用来标记该 Key 是否存在,如果存在则打印 age。

如果要删除 map 中的键值对,使用内置的 delete 函数即可,比如要删除 nameAgeMap 中 Key 为飞雪无情的键值对。我们用下面的代码进行演示:

delete(nameAgeMap,"飞雪无情")

delete 有两个参数:第一个参数是 map,第二个参数是要删除键值对的 Key。

遍历 Map

map 是一个键值对集合,它同样可以被遍历,在 Go 语言中,map 的遍历使用 for range 循环。

对于 map,for range 返回两个值:

  1. 第一个是 map 的 Key;

  2. 第二个是 map 的 Value。

我们用下面的代码进行演示:

ch04/main.go

//测试 for range
nameAgeMap["飞雪无情"] = 20
nameAgeMap["飞雪无情1"] = 21
nameAgeMap["飞雪无情2"] = 22
for k,v:=range nameAgeMap{fmt.Println("Key is",k,",Value is",v)
}

需要注意的是 map 的遍历是无序的,也就是说你每次遍历,键值对的顺序可能会不一样。如果想按顺序遍历,可以先获取所有的 Key,并对 Key 排序,然后根据排序好的 Key 获取对应的 Value。这里我不再进行演示,你可以当作练习题。

小技巧:for range map 的时候,也可以使用一个值返回。使用一个返回值的时候,这个返回值默认是 map 的 Key。

Map 的大小

和数组切片不一样,map 是没有容量的,它只有长度,也就是 map 的大小(键值对的个数)。要获取 map 的大小,使用内置的 len 函数即可,如下代码所示:

fmt.Println(len(nameAgeMap))

String 和 []byte

字符串 string 也是一个不可变的字节序列,所以可以直接转为字节切片 []byte,如下面的代码所示:

ch04/main.go

s:="Hello飞雪无情"
bs:=[]byte(s)

string 不止可以直接转为 []byte,还可以使用 [] 操作符获取指定索引的字节值,如以下示例:

ch04/main.go

s:="Hello飞雪无情"
bs:=[]byte(s)
fmt.Println(bs)
fmt.Println(s[0],s[1],s[15])

你可能会有疑惑,在这个示例中,字符串 s 里的字母和中文加起来不是 9 个字符吗?怎么可以使用 s[15] 超过 9 的索引呢?其实恰恰就是因为字符串是字节序列,每一个索引对应的是一个字节,而在 UTF8 编码下,一个汉字对应三个字节,所以字符串 s 的长度其实是 17。

运行下面的代码,就可以看到打印的结果是 17。

fmt.Println(len(s))

如果你想把一个汉字当成一个长度计算,可以使用 utf8.RuneCountInString 函数。运行下面的代码,可以看到打印结果是 9,也就是 9 个 unicode(utf8)字符,和我们看到的字符的个数一致。

fmt.Println(utf8.RuneCountInString(s))

而使用 for range 对字符串进行循环时,也恰好是按照 unicode 字符进行循环的,所以对于字符串 s 来说,循环了 9 次。

在下面示例的代码中,i 是索引,r 是 unicode 字符对应的 unicode 码点,这也说明了 for range 循环在处理字符串的时候,会自动地隐式解码 unicode 字符串。

ch04/main.go

for i,r:=range s{fmt.Println(i,r)
}

总结

这节课到这里就要结束了,在这节课里我讲解了数组、切片和映射的声明和使用,有了这些集合类型,你就可以把你需要的某一类数据放到集合类型中了,比如获取用户列表、商品列表等。

数组、切片还可以分为二维和多维,比如二维字节切片就是 [][]byte,三维就是 [][][]byte,因为不常用,所以本节课中没有详细介绍,你可以结合我讲的一维 []byte 切片自己尝试练习,这也是本节课要给你留的思考题,创建一个二维数组并使用它。

此外,如果 map 的 Key 的类型是整型,并且集合中的元素比较少,应该尽量选择切片,因为效率更高。在实际的项目开发中,数组并不常用,尤其是在函数间作为参数传递的时候,用得最多的是切片,它更灵活,并且内存占用少。

下节课,我会为你讲解函数和方法,这也是我们代码复用、实现高效开发的第一步。


05 函数和方法:Go 语言中的函数和方法到底有什么不同?

上一讲的思考题是创建一个二维数组并使用。上节课,我主要介绍了一维数组,其实二维数组也很简单,仿照一维数组即可,如下面的代码所示:

aa:=[3][3]int{}
aa[0][0] =1
aa[0][1] =2
aa[0][2] =3
aa[1][0] =4
aa[1][1] =5
aa[1][2] =6
aa[2][0] =7
aa[2][1] =8
aa[2][2] =9
fmt.Println(aa)

相信你也完成了,现在学习我们本节课要讲的函数和方法。

函数和方法是我们迈向代码复用、多人协作开发的第一步。通过函数,可以把开发任务分解成一个个小的单元,这些小单元可以被其他单元复用,进而提高开发效率、降低代码重合度。再加上现成的函数已经被充分测试和使用过,所以其他函数在使用这个函数时也更安全,比你自己重新写一个相似功能的函数 Bug 率更低。

这节课,我会详细讲解 Go 语言的函数和方法,了解它们的声明、使用和不同。虽然在 Go 语言中有函数和方法两种概念,但它们的相似度非常高,只是所属的对象不同。我们先从函数开始了解。

函数

函数初探

在前面的四节课中,你已经见到了 Go 语言中一个非常重要的函数:main 函数,它是一个 Go 语言程序的入口函数,我在演示代码示例的时候,会一遍遍地使用它。

下面的示例就是一个 main 函数:

func main() {
}

它由以下几部分构成:

  1. 任何一个函数的定义,都有一个 func 关键字,用于声明一个函数,就像使用 var 关键字声明一个变量一样;

  2. 然后紧跟的 main 是函数的名字,命名符合 Go 语言的规范即可,比如不能以数字开头;

  3. main 函数名字后面的一对括号 () 是不能省略的,括号里可以定义函数使用的参数,这里的 main 函数没有参数,所以是空括号 () ;

  4. 括号 () 后还可以有函数的返回值,因为 main 函数没有返回值,所以这里没有定义;

  5. 最后就是大括号 {} 函数体了,你可以在函数体里书写代码,写该函数自己的业务逻辑。

函数声明

经过上一小节的介绍,相信你已经对 Go 语言函数的构成有一个比较清晰的了解了,现在让我们一起总结出函数的声明格式,如下面的代码所示:

func funcName(params) result {body
}

这就是一个函数的签名定义,它包含以下几个部分:

  1. 关键字 func;

  2. 函数名字 funcName;

  3. 函数的参数 params,用来定义形参的变量名和类型,可以有一个参数,也可以有多个,也可以没有;

  4. result 是返回的函数值,用于定义返回值的类型,如果没有返回值,省略即可,也可以有多个返回值;

  5. body 就是函数体,可以在这里写函数的代码逻辑。

现在,我们一起根据上面的函数声明格式,自定义一个函数,如下所示:

ch05/main.go

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

这是一个计算两数之和的函数,函数的名字是 sum,它有两个参数 a、b,参数的类型都是 int。sum 函数的返回值也是 int 类型,函数体部分就是把 a 和 b 相加,然后通过 return 关键字返回,如果函数没有返回值,可以不用使用 return 关键字。

终于可以声明自己的函数了,恭喜你迈出了一大步!

函数中形参的定义和我们定义变量是一样的,都是变量名称在前,变量类型在后,只不过在函数里,变量名称叫作参数名称,也就是函数的形参,形参只能在该函数体内使用。函数形参的值由调用者提供,这个值也称为函数的实参,现在我们传递实参给 sum 函数,演示函数的调用,如下面的代码所示:

ch05/main.go

func main() {result:=sum(1,2)fmt.Println(result)
}

我们自定义的 sum 函数,在 main 函数中直接调用,调用的时候需要提供真实的参数,也就是实参 1 和 2。

函数的返回值被赋值给变量 result,然后把这个结果打印出来。你可以自己运行一下,能看到结果是 3,这样我们就通过函数 sum 达到了两数相加的目的,如果其他业务逻辑也需要两数相加,那么就可以直接使用这个 sum 函数,不用再定义了。

在以上函数定义中,a 和 b 形参的类型是一样的,这个时候我们可以省略其中一个类型的声明,如下所示:

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

像这样使用逗号分隔变量,后面统一使用 int 类型,这和变量的声明是一样的,多个相同类型的变量都可以这么声明。

多值返回

同有的编程语言不一样,Go 语言的函数可以返回多个值,也就是多值返回。在 Go 语言的标准库中,你可以看到很多这样的函数:第一个值返回函数的结果,第二个值返回函数出错的信息,这种就是多值返回的经典应用。

对于 sum 函数,假设我们不允许提供的实参是负数,可以这样改造:在实参是负数的时候,通过多值返回,返回函数的错误信息,如下面的代码所示:

ch05/main.go

func sum(a, b int) (int,error){if a<0 || b<0 {return 0,errors.New("a或者b不能是负数")}return a + b,nil
}

这里需要注意的是,如果函数有多个返回值,返回值部分的类型定义需要使用小括号括起来,也就是 (int,error)。这代表函数 sum 有两个返回值,第一个是 int 类型,第二个是 error 类型,我们在函数体中使用 return 返回结果的时候,也要符合这个类型顺序。

在函数体中,可以使用 return 返回多个值,返回的多个值通过逗号分隔即可,返回多个值的类型顺序要和函数声明的返回类型顺序一致,比如下面的例子:

return 0,errors.New("a或者b不能是负数")

返回的第一个值 0 是 int 类型,第二个值是 error 类型,和函数定义的返回类型完全一致。

定义好了多值返回的函数,现在我们用如下代码尝试调用:

ch05/main.go

func main() {result,err := sum(1, 2)if err!=nil {fmt.Println(err)}else {fmt.Println(result)}
}

函数有多值返回的时候,需要有多个变量接收它的值,示例中使用 result 和 err 变量,使用逗号分开。

如果有的函数的返回值不需要,可以使用下划线 _ 丢弃它,这种方式我在 for range 循环那节课里也使用过,如下所示:

result,_ := sum(1, 2)

这样即可忽略函数 sum 返回的错误信息,也不用再做判断。

提示:这里使用的 error 是 Go 语言内置的一个接口,用于表示程序的错误信息,后续课程我会详细介绍。

命名返回参数

不止函数的参数可以有变量名称,函数的返回值也可以,也就是说你可以为每个返回值都起一个名字,这个名字可以像参数一样在函数体内使用。

现在我们继续对 sum 函数的例子进行改造,为其返回值命名,如下面的代码所示:

ch05/main.go

func sum(a, b int) (sum int,err error){if a<0 || b<0 {return 0,errors.New("a或者b不能是负数")}sum=a+berr=nilreturn
}

返回值的命名和参数、变量都是一样的,名称在前,类型在后。以上示例中,命名的两个返回值名称,一个是 sum,一个是 err,这样就可以在函数体中使用它们了。

通过下面示例中的这种方式直接为命名返回参数赋值,也就等于函数有了返回值,所以就可以忽略 return 的返回值了,也就是说,示例中只有一个 return,return 后没有要返回的值。

sum=a+b
err=nil

通过命名返回参数的赋值方式,和直接使用 return 返回值的方式结果是一样的,所以调用以上 sum 函数,返回的结果也一样。

虽然 Go 语言支持函数返回值命名,但是并不是太常用,根据自己的需求情况,酌情选择是否对函数返回值命名。

可变参数

可变参数,就是函数的参数数量是可变的,比如最常见的 fmt.Println 函数。

同样一个函数,可以不传参数,也可以传递一个参数,也可以两个参数,也可以是多个等等,这种函数就是具有可变参数的函数,如下所示:

fmt.Println()
fmt.Println("飞雪")
fmt.Println("飞雪","无情")

下面所演示的是 Println 函数的声明,从中可以看到,定义可变参数,只要在参数类型前加三个点 … 即可:

func Println(a ...interface{}) (n int, err error)

现在我们也可以定义自己的可变参数的函数了。还是以 sum 函数为例,在下面的代码中,我通过可变参数的方式,计算调用者传递的所有实参的和:

ch05/main.go

func sum1(params ...int) int {sum := 0for _, i := range params {sum += i}return sum
}

为了便于和 sum 函数区分,我定义了函数 sum1,该函数的参数是一个可变参数,然后通过 for range 循环来计算这些参数之和。

讲到这里,相信你也看明白了,可变参数的类型其实就是切片,比如示例中 params 参数的类型是 []int,所以可以使用 for range 进行循环。

函数有了可变参数,就可以灵活地进行使用了。

如下面的调用者示例,传递几个参数都可以,非常方便,也更灵活:

ch05/main.go

fmt.Println(sum1(1,2))
fmt.Println(sum1(1,2,3))
fmt.Println(sum1(1,2,3,4))

这里需要注意,如果你定义的函数中既有普通参数,又有可变参数,那么可变参数一定要放在参数列表的最后一个,比如 sum1(tip string,params …int) ,params 可变参数一定要放在最末尾。

包级函数

不管是自定义的函数 sum、sum1,还是我们使用到的函数 Println,都会从属于一个包,也就是 package。sum 函数属于 main 包,Println 函数属于 fmt 包。

同一个包中的函数哪怕是私有的(函数名称首字母小写)也可以被调用。如果不同包的函数要被调用,那么函数的作用域必须是公有的,也就是函数名称的首字母要大写,比如 Println。

在后面的包、作用域和模块化的课程中我会详细讲解,这里可以先记住:

  1. 函数名称首字母小写代表私有函数,只有在同一个包中才可以被调用;

  2. 函数名称首字母大写代表公有函数,不同的包也可以调用;

  3. 任何一个函数都会从属于一个包。

小提示:Go 语言没有用 public、private 这样的修饰符来修饰函数是公有还是私有,而是通过函数名称的大小写来代表,这样省略了烦琐的修饰符,更简洁。

匿名函数和闭包

顾名思义,匿名函数就是没有名字的函数,这是它和正常函数的主要区别。

在下面的示例中,变量 sum2 所对应的值就是一个匿名函数。需要注意的是,这里的 sum2 只是一个函数类型的变量,并不是函数的名字。

ch05/main.go

func main() {sum2 := func(a, b int) int {return a + b}fmt.Println(sum2(1, 2))
}

通过 sum2,我们可以对匿名函数进行调用,以上示例算出的结果是 3,和使用正常的函数一样。

有了匿名函数,就可以在函数中再定义函数(函数嵌套),定义的这个匿名函数,也可以称为内部函数。更重要的是,在函数内定义的内部函数,可以使用外部函数的变量等,这种方式也称为闭包。

我们用下面的代码进行演示:

ch05/main.go

func main() {cl:=colsure()fmt.Println(cl())fmt.Println(cl())fmt.Println(cl())
}

func colsure() func() int {
i:=0
return func() int {
i++
return i
}
}

运行这个代码,你会看到输出打印的结果是:

1
2
3

这都得益于匿名函数闭包的能力,让我们自定义的 colsure 函数,可以返回一个匿名函数,并且持有外部函数 colsure 的变量 i。因而在 main 函数中,每调用一次 cl(),i 的值就会加 1。

小提示:在 Go 语言中,函数也是一种类型,它也可以被用来声明函数类型的变量、参数或者作为另一个函数的返回值类型。

方法

不同于函数的方法

在 Go 语言中,方法和函数是两个概念,但又非常相似,不同点在于方法必须要有一个接收者,这个接收者是一个类型,这样方法就和这个类型绑定在一起,称为这个类型的方法。

在下面的示例中,type Age uint 表示定义一个新类型 Age,该类型等价于 uint,可以理解为类型 uint 的重命名。其中 type 是 Go 语言关键字,表示定义一个类型,在结构体和接口的课程中我会详细介绍。

ch05/main.go

type Age uint
func (age Age) String(){fmt.Println("the age is",age)
}

示例中方法 String() 就是类型 Age 的方法,类型 Age 是方法 String() 的接收者。

和函数不同,定义方法时会在关键字 func 和方法名 String 之间加一个接收者 (age Age) ,接收者使用小括号包围。

接收者的定义和普通变量、函数参数等一样,前面是变量名,后面是接收者类型。

现在方法 String() 就和类型 Age 绑定在一起了,String() 是类型 Age 的方法。

定义了接收者的方法后,就可以通过点操作符调用方法,如下面的代码所示:

ch05/main.go

func main() {age:=Age(25)age.String()
}

运行这段代码,可以看到如下输出:

the age is 25

接收者就是函数和方法的最大不同,此外,上面所讲到的函数具备的能力,方法也都具备。

提示:因为 25 也是 unit 类型,unit 类型等价于我定义的 Age 类型,所以 25 可以强制转换为 Age 类型。

值类型接收者和指针类型接收者

方法的接收者除了可以是值类型(比如上一小节的示例),也可以是指针类型。

定义的方法的接收者类型是指针,所以我们对指针的修改是有效的,如果不是指针,修改就没有效果,如下所示:

ch05/main.go

func (age *Age) Modify(){*age = Age(30)
}

调用一次 Modify 方法后,再调用 String 方法查看结果,会发现已经变成了 30,说明基于指针的修改有效,如下所示:

age:=Age(25)
age.String()
age.Modify()
age.String()

提示:在调用方法的时候,传递的接收者本质上都是副本,只不过一个是这个值副本,一是指向这个值指针的副本。指针具有指向原有值的特性,所以修改了指针指向的值,也就修改了原有的值。我们可以简单地理解为值接收者使用的是值的副本来调用方法,而指针接收者使用实际的值来调用方法。

示例中调用指针接收者方法的时候,使用的是一个值类型的变量,并不是一个指针类型,其实这里使用指针变量调用也是可以的,如下面的代码所示:

(&age).Modify()

这就是 Go 语言编译器帮我们自动做的事情:

  • 如果使用一个值类型变量调用指针类型接收者的方法,Go 语言编译器会自动帮我们取指针调用,以满足指针接收者的要求。

  • 同样的原理,如果使用一个指针类型变量调用值类型接收者的方法,Go 语言编译器会自动帮我们解引用调用,以满足值类型接收者的要求。

总之,方法的调用者,既可以是值也可以是指针,不用太关注这些,Go 语言会帮我们自动转义,大大提高开发效率,同时避免因不小心造成的 Bug。

不管是使用值类型接收者,还是指针类型接收者,要先确定你的需求:在对类型进行操作的时候是要改变当前接收者的值,还是要创建一个新值进行返回?这些就可以决定使用哪种接收者。

总结

在 Go 语言中,虽然存在函数和方法两个概念,但是它们基本相同,不同的是所属的对象。函数属于一个包,方法属于一个类型,所以方法也可以简单地理解为和一个类型关联的函数。

不管是函数还是方法,它们都是代码复用的第一步,也是代码职责分离的基础。掌握好函数和方法,可以让你写出职责清晰、任务明确、可复用的代码,提高开发效率、降低 Bug 率。

本节课给你留的思考题是:方法是否可以作为表达式赋值给一个变量?如果可以的话,如何通过这个变量调用方法?

下一节课,我将会为你讲解 Go 语言的结构体类型和接口,通过它们就可以对现实事物进行描述定义,比如如何使用 Go 语言的结构体来描述一个人。


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