Go语言之函数、方法、接口

一、函数

函数的基本语法：

func 函数名（形参列表）（返回值列表） {
     执行语句...
     return 返回值列表
}
1.形参列表：表示函数的输入
2.函数中的语句：表示为了实现某一功能的代码块
3.函数可以有返回值,也可以没有

函数的调用

func main() {
   sum = max(1, 2)
   fmt.Printf("最大值是：%d\n", sum)
}
//一个返回值不用加括号
func max(num1, num2 int) int {
     var result int
     if num1 > num2 {
        result = num1 
     } else {
        result = num2
     }
     return result
}

函数首字母大写，该函数可以被本文件包和其他包文件使用，类似public;首字母小写，只能被本包文件使用，其他包文件不能被使用，类似private
Go函数不支持函数重载

func text(a int){
   fmt.Println(a)
}
//Go语言不支持传统的函数重载，会报函数重复定义
func **text**(a int , b int) {

}

在Go中函数也是一种数据类型，可以赋值给一个变量，则该变量就是一个函数类型的变量了。通过该变量可以对函数调用

func getSum(n1 int, n2 int) int {
	return n1 + n2
}

func main() {
	
	a := getSum //将函数赋值给一个变量，此时变量a是函数类型
	fmt.Printf("a的类型%T, getSum类型是%T\n", a, getSum)
    // a的类型func(int, int) int, getSum类型是func(int, int) int

	res := a(10, 40) // 等价  res := getSum(10, 40)
	fmt.Println("res=", res) //res= 50
    
}

函数参数

传递参数：

基本数据类型和数组默认都是值传递的，即进行值拷贝。在函数内修改，不会影响到原来的值。

func test01(n1 int) {
	
	n1 = n1 + 10
	fmt.Println("test01() n1= ", n1) //test01() n1=  30
}

func main() {
	num := 20
	test01(num)
	fmt.Println("main() num= ", num) //main() num=  20
}

如果希望函数内的变量能修改函数外的变量(指的是默认以值传递的方式的数据类型)，可以传入变量的地址&，函数内以指针的方式操作变量。从效果上看类似引用。

// n1 就是 *int 类型
func test02(n1 *int) {
	fmt.Printf("n1的值=%v\n", n1) //n1的值=0xc04200e0b0
	*n1 = *n1 + 10
	fmt.Println("test02() n1= ", *n1) // test02() n1=  30
}

func main() {
	num = 20
	fmt.Printf("num的地址=%v\n", &num) //num的地址=0xc04200e0b0
	test02(&num)
	fmt.Println("main() num= ", num) // main() num=  30
}

值类型和引用类型
值类型:基本数据类型int系列, float 系列, boo1, string 、数组和结构体struct
引用类型:指针、slice切片、map、管道chan、interface 等都是引用类型
不管是指针、引用类型，还是其他类型参数，都是值拷贝传递。区别只是拷贝目标对象还是拷贝指针而已。

可变参数：

//支持o到多个参数
func sum(args... int) sum int {}
//支持1到多个参数
func sum(n1 int, args... int) sum int {
}

可变参数本质就是一个切片，args[index]可以访间到各个值，只能接收一个到多个同类型参数，且必须放在列表尾部

func sum(n1 int, args... int) int {
	sum := n1 
	//遍历args 
	for i := 0; i < len(args); i++ {
		sum += args[i]  //args[0] 表示取出args切片的第一个元素值，其它依次类推
	}
	return sum
}

func main() {
	res4 := sum(10, 90, 10,100)
	fmt.Println("res4=", res4) //res4= 210
}

将切片作为变参时，需进行展开操作，如果是数组，先将其转换为切片

func test(a ...int) {
	fmt.Println(a) //[10 20 30]
}

func main() {
	
	a := []int{10, 20, 30} //先将数组转成slice
	test(a...) //将slice展开
}

函数作为另一个函数的参数：

函数既然是一种数据类型，因此在Go中，函数可以作为形参，并且调用

func getSum(n1 int, n2 int) int {
	return n1 + n2
}

//函数既然是一种数据类型，因此在Go中，函数可以作为形参，并且调用
func myFun(funvar func(int, int) int, num1 int, num2 int ) int {
	return funvar(num1, num2)
}

func main() {
	//看案例
	res2 := myFun(getSum, 50, 60) //将getSum函数作为myFun函数的参数
	fmt.Println("res2=", res2)
}

返回值

返回值列表也可以是多个

func swap(x, y string) (string, string) {
   return y, x
}

func main() {
   a, b := swap("Google", "Runoob")
   fmt.Println(a, b)
}

使用_标识符，忽略返回值

func cal(n1 int, n2 int) (int, int) {
	sum := n1 + n2
	sub := n1 - n2
	return sum, sub
}

func main() {
	res1, _ := cal(10, 20) //忽略第二个返回值
	fmt.Printf("res1=%d\n", res1) //res1=30
}

命名返回值：支持对函数返回值命名（优缺点共存）

命名返回值和参数一样，可当作函数局部变量使用，最后由return隐式返回

//支持对函数返回值命名
func getSumAndSub(n1 int, n2 int) (sum int, sub int){
	sub = n1 - n2
	sum = n1 + n2
	return
}
func main() {
	a1, b1 := getSumAndSub(1, 2)
	fmt.Printf("a=%v b=%v\n", a1, b1) //a1=3 b1=-1
}

匿名函数

Go支持匿名函数，匿名函数就是没有名字的函数，如果我们某个函数只是希望使用一次，可以考虑使用匿名函数，匿名函数也可以实现多次调用。

在定义匿名函数时就直接调用，这种方式匿名函数只能调用一次。

func main() {
	//在定义匿名函数时就直接调用，这种方式匿名函数只能调用一次
	res1 := func (n1 int, n2 int) int {
		return n1 + n2
	}(10, 20)

	fmt.Println("res1=", res1) //res1= 30
}

将匿名函数赋给一个变量(函数变量)，再通过该变量来调用匿名函数

func main() {
	//将匿名函数func (n1 int, n2 int) int赋给 a变量
	//则a 的数据类型就是函数类型 ，此时,我们可以通过a完成调用
	a := func (n1 int, n2 int) int {
		return n1 - n2
	}

	res2 := a(10, 30)
	fmt.Println("res2=", res2) //res2= -20
	res3 := a(90, 30)
	fmt.Println("res3=", res3) //res3= 60
}

闭包：

闭包就是一个函数和其他的相关的引用环境组合的一个整体（实体）

//累加器
func AddUpper() func (int) int {
	var n int = 10 
	return func (x int) int {
		n = n + x
		return n
	}
}

func main() {
	
	//使用前面的代码
	f := AddUpper()
	fmt.Println(f(1))// 11 
	fmt.Println(f(2))// 13
	fmt.Println(f(3))// 16
}

返回的是一个匿名函数，但是这个匿名函数引用到函数外的n ,因此这个匿名函数就和n形成一个整体，构成闭包。

延迟处理defer

在函数中，程序员经常需要创建资源(比如:数据库连接、文件句柄、锁等)，为了在函数执行完毕后，及时的释放资源，Go的设计者提供defer (延时机制)。

当go执行到一个defer时，不会立即执行defer后的语句，而是将defer后的语句压入到一个栈中，然后继续执行函数下一个语句。
当函数执行完毕后，在从defer栈中，依次从栈顶取出语句执行(注:遵守栈先入后出的机制)。
在defer将语句放入到栈时，也会将相关的值拷贝同时入栈

func sum(n1 int, n2 int) int {
	
	//当执行到defer时，暂时不执行，会将defer后面的语句压入到独立的栈(defer栈)
	//当函数执行完毕后，再从defer栈，按照先入后出的方式出栈，执行
	defer fmt.Println("ok1 n1=", n1) //defer 3. ok1 n1 = 10
	defer fmt.Println("ok2 n2=", n2) //defer 2. ok2 n2= 20
	//增加一句话
	n1++ // n1 = 11
	n2++ // n2 = 21
	res := n1 + n2 // res = 32
	fmt.Println("ok3 res=", res) // 1. ok3 res= 32
	return res
}

func main() {
	res := sum(10, 20)
	fmt.Println("res=", res)  // 4. res= 32
}

最佳实践：当函数执行完毕后，可以及时的释放函数创建的资源

func test() {
    //关闭文件资源
    file = openfile(文件名)
    defer file.close()
    //其他代码
}

错误处理

在Go语言中，错误被认为是一种可以预期的结果；而异常则是一种非预期的结果，发生异常可能表示程序中存在BUG或发生了其它不可控的问题。

错误：
Go语言中，错误被认为是一种可以预期的结果；而异常则是一种非预期的结果，发生异常可能表示程序中存在BUG或发生了其它不可控的问题。

Go中的错误类型：error

type error interface {
    Error() string
}

函数通常可在最后一个返回值中返回错误信息，自定义错误：errors.New(“错误说明”)，会返回一个error类型的值，表示一个错误

func myF(f float64) (float64, error) {
	if f < 0 {
		return 0, errors.New("Not legal input ")
	}
	// 实现
	return 0.0, nil
}

func main() {
	_, e := myF(-1)
	_, e2 := myF(2)
	fmt.Println(e) // Not legal input
	fmt.Println(e2) // <nil>
}

异常处理：

Go语言追求简洁优雅，所以，Go语言不支持传统的 try…catch…finally 这种处理
Go中引入的处理方式为: defer, panic, recover。Go中可以抛出一个panic 的异常，然后在defer中通过recover捕获这个异常，然后正常处理

defer是Go提供的一种延迟执行机制，每次执行 defer，都会将对应的函数压入栈中。在函数返回或者 panic 异常结束时，Go 会依次从栈中取出延迟函数执行。
panic用于主动抛出程序执行的异常，会终止其后将要执行的代码，并依次逆序执行 panic 所在函数可能存在的 defer 函数列表。panic 内置函数 ,接收一个interface{}类型的值（也就是任何值了）作为参数。可以接收error类型的变量，输出错误信息，并退出程序.
recover 关键字主要用于捕获异常，将程序状态从严重的错误中恢复到正常状态。必须在 defer 函数中才能生效。

defer+panic+recover的代码样例：

func my(i int) int {
	defer func() {
		if err := recover(); err != nil {
			fmt.Println("发生了异常", err)
		}
	}()
	if i != 5 {
		return i
	} else {
		panic("panic")
	}
	return -1
}
func main() {
	for i := 0; i < 10; i++ {
		a := my(i)
		fmt.Println(a)
	}
}

运行结果：

0
1
2
发生了异常 panic
0
4

使用defer+recover来处理错误：

func test() {
	//使用defer + recover 来捕获和处理异常
	defer func() {
		err := recover()  // recover()内置函数，可以捕获到异常
		if err != nil {  // 说明捕获到错误
			fmt.Println("err=", err)
			//这里就可以将错误信息发送给管理员....
			fmt.Println("发送邮件给admin@sohu.com~")
		}
	}()
	num1 := 10
	num2 := 0
	res := num1 / num2
	fmt.Println("res=", res)
}
func main() {
	test()
}

执行结果

内置函数

Go 语言拥有一些不需要进行导入操作就可以使用的内置函数。它们有时可以针对不同的类型进行操作，例如：len、cap 和 append，或必须用于系统级的操作

append          -- 用来追加元素到数组、slice中,返回修改后的数组、slice
close           -- 主要用来关闭channel
delete            -- 从map中删除key对应的value
panic            -- 停止常规的goroutine  （panic和recover：用来做错误处理）
recover         -- 允许程序定义goroutine的panic动作
real            -- 返回complex的实部   （complex、real imag：用于创建和操作复数）
imag            -- 返回complex的虚部
make            -- 用来分配内存，返回Type本身(只能应用于slice, map, channel)
new                -- 用来分配内存，主要用来分配值类型，比如int、struct。返回指向Type的指针
cap                -- capacity是容量的意思，用于返回某个类型的最大容量（只能用于切片和 map）
copy            -- 用于复制和连接slice，返回复制的数目
len                -- 来求长度，比如string、array、slice、map、channel ，返回长度
print、println     -- 底层打印函数，在部署环境中建议使用 fmt 包

new的使用：

func main() {

	num1 := 100
	fmt.Printf("num1的类型%T , num1的值=%v , num1的地址%v\n", num1, num1, &num1)

	num2 := new(int) // *int
	//num2的类型%T => *int
	//num2的值 = 地址 0xc04204c098 （这个地址是系统分配）
	//num2的地址%v = 地址 0xc04206a020  (这个地址是系统分配)
	//num2指向的值 = 100
	*num2  = 100
	fmt.Printf("num2的类型%T , num2的值=%v , num2的地址%v\n num2这个指针，指向的值=%v", 
		num2, num2, &num2, *num2)
}

执行结果

二、方法

2.1 方法简介
方法是与指定的数据类型绑定的特殊函数

go方法的声明：

func (t type) methodName (参数列表) (返回值列表){
	方法体
	return 返回值
}
// t type 表示这个方法和type这个类型进行绑定，t为type的一个实例

func (p Person) methodName (参数列表) (返回值列表){}，t表示哪个Person变量调用，这个p就是它的副本。
举例说明：

type Person struct {
    Name string
    Age int 
    Hometown string 
    score map[string]int
}
func (p Person) test() {
    p.Age += 1
    p.score["China"] += 1 //对于引用数据类型会修改其值
}
 
func main()  {
    m0 := make(map[string]int)
    m0["China"] = 80
    person0 := Person{"szc", 23, "Henan Anyang", m0}
 
    person2 := new (Person)
    (*person2).Name = "Jason"
    (*person2).Age = 24
    m2 := make(map[string]int)
    m2["Math"] = 90
    (*person2).score = m2
 
    person0.test()
    fmt.Println(person0)
    (*person2).test()
    fmt.Println(*person2)
}

执行结果
方法的调用和传参机制：

方法的调用和传参机制和函数基本一样。不一样的地方时，变量调用方法时，该变量本身也会作为一个参数传递到方法(如果变量是值类型，则进行值拷贝，如果变量是引用类型，则进行地质拷贝)

方法的注意事项：

如果希望修改结构体变量的值，可以通过结构体指针的方式来处理

type Circle struct {
	radius float64
}

//为了提高效率，通常我们方法和结构体的指针类型绑定
func (c *Circle) area2() float64 {
	//因为 c是指针，因此我们标准的访问其字段的方式是 (*c).radius
	//return 3.14 * (*c).radius * (*c).radius
	// (*c).radius 等价  c.radius 
	fmt.Printf("c 是  *Circle 指向的地址=%p\n", c)
	c.radius = 10
	return 3.14 * c.radius * c.radius
}

func main() {

	//创建一个Circle 变量
	var c Circle 
	fmt.Printf("main c 结构体变量地址 =%p\n", &c)
	c.radius = 7.0
	//res2 := (&c).area2()
	//编译器底层做了优化  (&c).area2() 等价 c.area()
	//因为编译器会自动的给加上 &c
	res2 := c.area2()
	fmt.Println("面积=", res2)
	fmt.Println("c.radius = ", c.radius) //10
}

执行结果

Golang中的方法作用在指定的数据类型上的(即:和指定的数据类型绑定)，因此自定义类型，都可以有方法，而不仅仅是struct，比如int , float32等都可以有方法。

func (i integer) print() {
	fmt.Println("i=", i)
}
//编写一个方法，可以改变i的值
func (i *integer) change() {
	*i = *i + 1
}

func main() {
	var i integer = 10
	i.print()
	i.change()
	fmt.Println("i=", i)
}

如果一个类型实现了String()这个方法，那么fint.Println默认会调用这个变量的String()进行输出

如果String()方法绑定的是结构体指针，那么输出时要传入地址，否则会按照原来的方式输出

type Student struct {
	Name string
	Age int
}

//给*Student实现方法String()
func (stu *Student) String() string {
	str := fmt.Sprintf("Name=[%v] Age=[%v]", stu.Name, stu.Age)
	return str
}

func main() {
	//定义一个Student变量
	stu := Student{
		Name : "tom",
		Age : 20,
	}
	//如果你实现了 *Student 类型的 String方法，就会自动调用
	fmt.Println(&stu) 
}

对于方法（如 struct的方法)，接收者为值类型时，可以直接用指针类型的变量调用方法，反过来同样也可以
对于普通函数，接收者为值类型时，不能将指针类型的数据直接传递，反之亦然

type Person struct {
	Name string
} 

//函数
//对于普通函数，接收者为值类型时，不能将指针类型的数据直接传递，反之亦然

func test01(p Person) {
	fmt.Println(p.Name)
}

func test02(p *Person) {
	fmt.Println(p.Name)
}

//对于方法（如struct的方法），
//接收者为值类型时，可以直接用指针类型的变量调用方法，反过来同样也可以

func (p Person) test03() {
	p.Name = "jack"
	fmt.Println("test03() =", p.Name) // jack
}

func (p *Person) test04() {
	p.Name = "mary"
	fmt.Println("test03() =", p.Name) // mary
}

func main() {

	p := Person{"tom"}
	test01(p)
	test02(&p)

	p.test03()
	fmt.Println("main() p.name=", p.Name) // tom
	
	(&p).test03() // 从形式上是传入地址，但是本质仍然是值拷贝

	fmt.Println("main() p.name=", p.Name) // tom


	(&p).test04()
	fmt.Println("main() p.name=", p.Name) // mary
	p.test04() // 等价 (&p).test04 , 从形式上是传入值类型，但是本质仍然是地址拷贝

}

*不管调用形式如何，真正决定是值拷贝还是地址拷贝，看这个方法是和哪个类型绑定。如果是值类型，比如(p Person)，则是值拷贝，如果和指针类型，比如是( Person)则是地址拷贝。

执行结果

通过方法封装

封装的实现步骤：

将结构体、字段的首字母小写；
给结构体所在的包提供一个工厂模式的函数，首字母大写，类似一个构造函数；
提供一个首字母大写的 Set 方法（类似其它语言的 public），用于对属性判断并赋值；
提供一个首字母大写的 Get 方法（类似其它语言的 public），用于获取属性的值。

type person struct {
    Name string
    age int   //其它包不能直接访问..
    sal float64
}

//写一个工厂模式的函数，相当于构造函数
func NewPerson(name string) *person {
    return &person{
        Name : name,
    }
}

//为了访问age 和 sal 我们编写一对SetXxx的方法和GetXxx的方法
func (p *person) SetAge(age int) {
    if age >0 && age <150 {
        p.age = age
    } else {
        fmt.Println("年龄范围不正确..")
        //给程序员给一个默认值
    }
}
func (p *person) GetAge() int {
    return p.age
}

func (p *person) SetSal(sal float64) {
    if sal >= 3000 && sal <= 30000 {
        p.sal = sal
    } else {
        fmt.Println("薪水范围不正确..")
    }
}

func (p *person) GetSal() float64 {
    return p.sal
}

func main() {
    var p *person = NewPerson("smith")
    p.SetAge(18)
    p.SetSal(5000)
    fmt.Println(*p)
    fmt.Println(p.Name, " age =", p.GetAge(), " sal = ", p.GetSal())
}

三、接口

接口简介
interface 类型可以定义一组方法，但是这些不需要实现，并且 interface不能包含任何变量。

Go接口实现机制很简洁，只要目标类型方法集内包含接口声明的全部方法，就被视为实现了该接口，无须做显式声明
接口可以嵌入其他接口类型
接口只能声明方法，不能实现
一个自定义类型可以实现多个接口
接口通常以 er 作为名称后缀
只要是自定义数据类型，就可以实现接口，不仅仅是结构体类型。

type integer int 

func (i integer) Say() {
     fmt.Println("inter Say i =" , i )
}

    var i integer = 10 
    var b AInterface = i
    b.Say()// integer Say i = 10

代码示例：

//声明/定义一个接口
type Usber interface {
	//声明了两个没有实现的方法
	Start() 
	Stop()
}

type Phone struct {

}  

//让Phone 实现 Usb接口的方法，就实现了Usb接口
func (p Phone) Start() {
	fmt.Println("手机开始工作。。。")
}
func (p Phone) Stop() {
	fmt.Println("手机停止工作。。。")
}

//计算机
type Computer struct {

}

//编写一个方法Working 方法，接收一个Usb接口类型变量
//只要是实现了 Usb接口 （所谓实现Usb接口，就是指实现了 Usb接口声明所有方法）
func (c Computer) Working(usb Usber) {

	//通过usb接口变量来调用Start和Stop方法
	usb.Start()
	usb.Stop()
}

func main() {

	//测试
	//先创建结构体变量
	computer := Computer{}
	phone := Phone{}

	//关键点
	computer.Working(phone)
}

执行结果

类型转换

类型转换可将接口变量还原为原始类型，或用来判断是否实现了某个更具体的接口类型

//类型断言的其它案例
var x interface{}
var b2 float32 = 1.1
x = b2  //空接口，可以接收任意类型
// x=>float32 [使用类型断言]
y := x.(float32)
fmt.Printf("y 的类型是 %T 值是=%v", y, y)	//y 的类型是 float32 值是=1.1

待检测机制的类型断言

type Point struct {
	x int
	y int
}

func main() {

	var a interface{}
	var point Point = Point{1, 2}
	a = point //ok
	var b Point
	//类型断言(带检测的)，如果成功返回true
	b, ok := a.(Point)
	if ok {
		fmt.Println("convert success")
		fmt.Printf("y 的类型是 %T 值是=%v", b, b)
	} else {
		fmt.Println("convert fail")
	}
}