Go語(yǔ)言函數(shù)、結(jié)構(gòu)體、方法和接口怎么用

本篇內(nèi)容介紹了“Go語(yǔ)言函數(shù)、結(jié)構(gòu)體、方法和接口怎么用”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過(guò)程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來(lái)就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

1. 函數(shù)

Go語(yǔ)言的函數(shù)屬于“一等公民”（first-class），也就是說(shuō)：

• 函數(shù)本身可以作為值進(jìn)行傳遞。

• 支持匿名函數(shù)和閉包（closure）。

• 函數(shù)可以滿足接口。

1.1 函數(shù)返回值

同一種類型返回值

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

帶變量名的返回值

func named Ret Values() (a, b int) {
       a = 1
       b = 2
       return
}

函數(shù)使用命名返回值時(shí)，可以在return中不填寫返回值列表，如果填寫也是可行的

函數(shù)中的參數(shù)傳遞

Go語(yǔ)言中傳入和返回參數(shù)在調(diào)用和返回時(shí)都使用 值傳遞 ，這里需要注意的是 指針、切片和map等引用型對(duì)象指向的內(nèi)容在參數(shù)傳遞中不會(huì)發(fā)生復(fù)制，而是將指針進(jìn)行復(fù)制，類似于創(chuàng)建一次引用。

函數(shù)變量

在Go語(yǔ)言中，函數(shù)也是一種類型，可以和其他類型一樣被保存在變量中

func fire() {
	fmt.Println("fire")
}
func main() {
	var f func()  //將變量f聲明為func()類型，此時(shí)f就被俗稱為“回調(diào)函數(shù)”。此時(shí)f的值為nil。
	f = fire
	f()
}

1.2 匿名函數(shù)——沒(méi)有函數(shù)名字的函數(shù)

Go語(yǔ)言支持匿名函數(shù)，即在需要使用函數(shù)時(shí)，再定義函數(shù)，匿名函數(shù)沒(méi)有函數(shù)名， 只有函數(shù)體 ，函數(shù)可以被作為一種類型被賦值給函數(shù)類型的變量， 匿名函數(shù)也往往以變量方式被傳遞 。

在定義時(shí)調(diào)用匿名函數(shù)

匿名函數(shù)可以在聲明后調(diào)用，例如：

func(data int) {
     fmt.Println("hello", data)
}(100)

將匿名函數(shù)賦值給變量

匿名函數(shù)體可以被賦值，例如：

// 將匿名函數(shù)體保存到f()中
f := func(data int) {
       fmt.Println("hello", data)
}
// 使用f()調(diào)用
f(100)

匿名函數(shù)用作回調(diào)函數(shù)

使用時(shí)再定義匿名函數(shù)，不使用先在被調(diào)用函數(shù)里面進(jìn)行聲明，這就是回調(diào)精髓

// 遍歷切片的每個(gè)元素，通過(guò)給定函數(shù)進(jìn)行元素訪問(wèn)?
   func visit(list []int, f func(int)) {
        for _, v := range list {
              f(v)
        }
   }
   func main() {

       // 使用匿名函數(shù)打印切片內(nèi)容
        visit([]int{1, 2, 3, 4}, func(v int) {
              fmt.Println(v)
        })
   }

可變參數(shù)——參數(shù)數(shù)量不固定的函數(shù)形式

所有參數(shù)都是可變參數(shù)：fmt.Println

func Println(a ...interface{}) (n int, err error) {
    return Fprintln(os.Stdout, a...)
}

fmt.Println在使用時(shí)，傳入的值類型不受限制，例如：

fmt.Println(5, "hello", &struct{ a int }{1}, true)

當(dāng)可變參數(shù)為 interface{} 類型時(shí)，可以傳入任何類型的值

部分參數(shù) 是可變參數(shù)：fmt.Printf

fmt.Printf的第一個(gè)參數(shù)為參數(shù)列表，后面的參數(shù)是可變參數(shù):

func Printf(format string, a ...interface{}) (n int, err error) {
	return Fprintf(os.Stdout, format, a...)
}
------------------------------------------------------
fmt.Printf("pure string\n")
fmt.Printf("value: %v %f\n", true, math.Pi)

1.3 閉包

閉包可以理解成定義在函數(shù)內(nèi)部的一個(gè)函數(shù)。本質(zhì)上，閉包是函數(shù)內(nèi)部和函數(shù)外部連接起來(lái)的橋梁。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，閉包=函數(shù)+引用環(huán)境

func main() {
	var f = add()
	fmt.Printf("f(10): %v\n", f(10))
	fmt.Printf("f(20): %v\n", f(20))
	// f(10): 10
	// f(20): 30
}
func add() func(int) int {
	var x int
	return func(y int) int {
		x += y
		return x
	}
}

1.4 defer語(yǔ)句

defer語(yǔ)句將其后面跟隨的語(yǔ)句進(jìn)行延遲處理，被defer的語(yǔ)句按先進(jìn)后出的方式執(zhí)行（最先defer的語(yǔ)句最后執(zhí)行，后被defer的語(yǔ)句先執(zhí)行）。

特性：

• 關(guān)鍵字defer用于注冊(cè)延遲調(diào)用

• 直到調(diào)用return之前才執(zhí)行（故可用來(lái)作資源清理）

• 多個(gè)defer語(yǔ)句，F(xiàn)ILO方式執(zhí)行

• defer中的變量，在defer聲明時(shí)就定義了

用途：

• 關(guān)閉文件句柄

• 鎖資源釋放

• 數(shù)據(jù)庫(kù)連接釋放

處理運(yùn)行時(shí)發(fā)生的錯(cuò)誤

Go語(yǔ)言的錯(cuò)誤處理思想及設(shè)計(jì)包含以下特征：

•  一個(gè)可能造成錯(cuò)誤的函數(shù)，需要返回值中返回一個(gè) 錯(cuò)誤接口（error ）。如果調(diào)用是成功的，錯(cuò)誤接口將返回nil，否則返回錯(cuò)誤。

• 在函數(shù)調(diào)用后需要檢查錯(cuò)誤，如果發(fā)生錯(cuò)誤，進(jìn)行必要的錯(cuò)誤處理。

錯(cuò)誤接口的定義格式

error是Go系統(tǒng)聲明的接口類型，代碼如下：

type error interface {
    Error() string    // 返回錯(cuò)誤的具體描述.
}

所有符合Error() string格式的接口都能實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤接口。

定義一個(gè)錯(cuò)誤

在Go語(yǔ)言中，使用errors包進(jìn)行錯(cuò)誤的定義，格式如下：

var err = errors.New("this is an error")

錯(cuò)誤字符串由于相對(duì)固定，一般在包作用域聲明， 應(yīng)盡量減少在使用時(shí)直接使用errors.New返回。

宕機(jī)（panic）——程序終止運(yùn)行

手動(dòng)觸發(fā)宕機(jī)

Go語(yǔ)言可以在程序中手動(dòng)觸發(fā)宕機(jī)，讓程序崩潰，這樣開發(fā)者可以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，同時(shí)減少可能的損失。

Go語(yǔ)言程序在宕機(jī)時(shí)，會(huì)將堆棧和goroutine信息輸出到控制臺(tái)，所以宕機(jī)也可以方便地知曉發(fā)生錯(cuò)誤的位置。

package main
func main() {
panic("crash")
}

panic()的參數(shù)可以是任意類型，

當(dāng)panic()觸發(fā)的宕機(jī)發(fā)生時(shí)，panic()后面的代碼將不會(huì)被運(yùn)行，但是在panic()函數(shù)前面已經(jīng)運(yùn)行過(guò)的defer語(yǔ)句依然會(huì)在宕機(jī)發(fā)生時(shí)發(fā)生作用，

1.5 宕機(jī)恢復(fù)（recover）——防止程序崩潰

無(wú)論是代碼運(yùn)行錯(cuò)誤由Runtime層拋出的panic崩潰，還是主動(dòng)觸發(fā)的panic崩潰，都可以配合defer和recover實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤捕捉和恢復(fù)，讓代碼在發(fā)生崩潰后允許繼續(xù)運(yùn)行。

Go沒(méi)有異常系統(tǒng)，其使用panic觸發(fā)宕機(jī)類似于其他語(yǔ)言的拋出異常，那么recover的宕機(jī)恢復(fù)機(jī)制就對(duì)應(yīng)try/catch機(jī)制。

panic和recover的關(guān)系:

• 有panic沒(méi)recover，程序宕機(jī)。

• 有panic也有recover捕獲，程序不會(huì)宕機(jī)。執(zhí)行完對(duì)應(yīng)的defer后，從宕機(jī)點(diǎn)退出當(dāng)前函數(shù)后繼續(xù)執(zhí)行。

提示：雖然panic/recover能模擬其他語(yǔ)言的異常機(jī)制，但并不建議代表編寫普通函數(shù)也經(jīng)常性使用這種特性。

2. 結(jié)構(gòu)體

結(jié)構(gòu)體成員是由一系列的成員變量構(gòu)成，這些成員變量也被稱為“字段”。

字段有以下特性：

• 字段擁有自己的類型和值。

• 字段名必須唯一。

• 字段的類型也可以是結(jié)構(gòu)體，甚至是字段所在結(jié)構(gòu)體的類型。

Go語(yǔ)言中沒(méi)有“類”的概念，也不支持“類”的繼承等面向?qū)ο蟮母拍睢?/p>

Go語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)體與“類”都是復(fù)合結(jié)構(gòu)體，但Go語(yǔ)言中結(jié)構(gòu)體的內(nèi)嵌配合接口比面向?qū)ο缶哂懈叩臄U(kuò)展性和靈活性。

Go語(yǔ)言不僅認(rèn)為結(jié)構(gòu)體能擁有方法，且每種自定義類型也可以擁有自己的方法。

2.1 定義與給結(jié)構(gòu)體賦值

基本形式：

type Point struct {
	X int
	Y int
}
var p Point
p.X = 10
p.Y = 20

結(jié)構(gòu)體的定義只是一種內(nèi)存布局的描述，只有當(dāng)結(jié)構(gòu)體實(shí)例化時(shí)，才會(huì)真正地分配內(nèi)存

創(chuàng)建指針類型的結(jié)構(gòu)體：

type Player struct {
	name string
	age int
}
p = new(Player)
p.name = "james"
p.age = 40

取結(jié)構(gòu)體的地址實(shí)例化:

//使用結(jié)構(gòu)體定義一個(gè)命令行指令（Command），指令中包含名稱、變量關(guān)聯(lián)和注釋等
type Command struct {
	name string
	Var *int
	comment string
}
var version int = 1
cmd := &Command{}
cmd.name = "version"
cmd.Var = &version
cmd.comment = "show version"

使用鍵值對(duì)填充結(jié)構(gòu)體:

type People struct {
	name string
	child *People
}
relation := &People{
	name: "爺爺"
	child: &People{
		name: "爸爸"
		child: &People{
			name: "我"
		}，
	}
}

3. 方法

Go語(yǔ)言中的方法（Method）是一種作用于特定類型變量的函數(shù)。這種特定類型變量叫做接收器（ Receiver ）。

如果將特定類型理解為結(jié)構(gòu)體或“類”時(shí)，接收器的概念就類似于其他語(yǔ)言中的 this 或者 self 。

3.1 結(jié)構(gòu)體方法

創(chuàng)建一個(gè)背包 Bag 結(jié)構(gòu)體為其定義把物品放入背包的方法 insert ：

type Bag struct {
	items[] int
}
func (b *Bag) insert(itemid int) {
	b.items = append(b.items, itemid)
} 
func main() {
	b := new(Bag)
	b.insert(1001)
}

(b*Bag) 表示接收器，即 Insert 作用的對(duì)象實(shí)例。每個(gè)方法只能有一個(gè)接收器。

3.2 接收器

接收器是方法作用的目標(biāo)

接收器根據(jù)接收器的類型可分：

• 指針接收器

• 非指針接收器

• 兩種接收器在使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同的效果。根據(jù)效果的不同，兩種接收器會(huì)被用于不同性能和功能要求的代碼中。

指針接收器

由于指針的特性，調(diào)用方法時(shí)，修改接收器指針的任意成員變量，在方法結(jié)束后，修改都是有效的。

// 定義屬性結(jié)構(gòu)
type Property struct {
	value int
}
// 設(shè)置屬性值方法
func (p *Property) setVal(val int) {
	p.value = val
}
// 獲取屬性值方法
func (p *Property) getVal() int {
	return p.value
}
func main() {
	p := new(Property)
	p.value = 123
	fmt.Println(p.getVal())
	p.setVal(666)
	fmt.Println(p.getVal())
}

非指針類型接收器

當(dāng)方法作用于非指針接收器時(shí)，Go語(yǔ)言會(huì)在代碼運(yùn)行時(shí) 將接收器的值復(fù)制一份 。在非指針接收器的方法中可以獲取接收器的成員值， 但修改后無(wú)效 。

type Point struct {
	x, y int
}
func (p Point) add(other Point) Point {
	return Point{p.x + other.x, p.y + other.y}
}
func main() {
	// 初始化點(diǎn)
	p1 := Point{1, 1}
	p2 := Point{2, 2}
	res := p1.add(p2)
	fmt.Println(res)

	p3 := Point{3, 3}
	p4 := p1.add(p2).add(p3)
	fmt.Println(p4)
}

指針接收器和非指針接收器的使用:

指針和非指針接收器的使用在計(jì)算機(jī)中， 小對(duì)象 由于值復(fù)制時(shí)的速度較快，所以適合使用非指針接收器。 大對(duì)象 因?yàn)閺?fù)制性能較低，適合使用指針接收器，在接收器和參數(shù)間傳遞時(shí)不進(jìn)行復(fù)制，只是傳遞指針。

4. 接口

接口是雙方約定的一種合作協(xié)議。接口實(shí)現(xiàn)者不需要關(guān)心接口會(huì)被怎樣使用，調(diào)用者也不需要關(guān)心接口的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。 接口是一種類型，也是一種抽象結(jié)構(gòu)，不會(huì)暴露所含數(shù)據(jù)的格式、類型及結(jié)構(gòu)。

4.1 聲明接口

type 接口類型名 interface {
	方法1(參數(shù)列表) 返回值
	...
}

Go語(yǔ)言的接口在命名時(shí)，一般會(huì)在單詞后面添加er，如有寫操作的接口叫Writer，有字符串功能的接口叫Stringer，有關(guān)閉功能的接口叫Closer等

方法名：當(dāng)方法名首字母是大寫時(shí)，且這個(gè)接口類型名首字母也是大寫時(shí)，這個(gè)方法可以被接口所在的包（package）之外的代碼訪問(wèn)。

io包中提供的Writer接口：

type Writer interface {
	Write(p []type) (n int, err error)
}

4.2 實(shí)現(xiàn)接口

實(shí)現(xiàn)接口的條件：

• 接口的方法與實(shí)現(xiàn)接口的類型方法格式一致

• 接口中所有方法均被實(shí)現(xiàn)

例：為了抽象數(shù)據(jù)寫入的過(guò)程，定義Data Writer接口來(lái)描述數(shù)據(jù)寫入需要實(shí)現(xiàn)的方法。

// 定義一個(gè)數(shù)據(jù)寫入器接口
type DataWriter interface {
	WriteData(data interface{}) error
}
// 定義文件結(jié)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)DataWriter
type file struct {
}
// 實(shí)現(xiàn)DataWriter接口的方法
func (d *file) WriteData(data interface{}) error {
	// 模擬寫入數(shù)據(jù)
	fmt.Println("Write Data:", data)
	return nil
}
func main() {
	// 實(shí)例化file
	f := new(file)
	// 聲明一個(gè)DataWriter接口
	var writer DataWriter
	// 將接口賦值，也就是*file
	writer = f
	writer.WriteData("one line data")
}

Go語(yǔ)言的接口實(shí)現(xiàn)是隱式的，無(wú)須讓實(shí)現(xiàn)接口的類型寫出實(shí)現(xiàn)了哪些接口。這個(gè)設(shè)計(jì)被稱為非侵入式設(shè)計(jì)。

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