Go 语言中的函数

介绍

随着项目复杂度的增加，通常会将代码划分为多个函数。这种方法可以提高代码的可读性，便于协作，并允许你快速复用逻辑而无需重复代码。在本实验中，你将学习在 Go 中创建和使用函数的基础知识。你将了解如何定义自己的函数，理解 Go 如何处理参数和返回值，并学习 init 函数和可变参数的使用。

关键主题：

• 理解什么是函数以及它们的工作原理
• 在 Go 中声明函数
• 按值和按引用传递参数
• 从函数中返回多个值
• 使用 init 函数设置环境
• 使用可变参数处理灵活的输入

Skills Graph

创建并运行一个基础程序

首先，导航到你的项目目录并创建一个 Go 文件：

cd ~/project
touch func.go

使用文本编辑器打开 func.go 并添加以下代码：

package main

import "fmt"

func main() {
    a1, b1 := 12, 4
    a2, b2 := 12, 0

    // 对于第一对数字
    if b1 == 0 {
        fmt.Println("除数不能为 0")
    } else {
        fmt.Println(a1 / b1)
    }

    // 对于第二对数字
    if b2 == 0 {
        fmt.Println("除数不能为 0")
    } else {
        fmt.Println(a2 / b2)
    }
}

这段代码尝试进行两次除法运算，并在除法之前检查除数是否为零。如果除数为零，则打印错误信息。

运行程序：

go run func.go

你应该会看到：

3
除数不能为 0

函数声明

在之前的实验中，无论程序是简单还是复杂，我们都只使用了 main 函数来进行操作。

一个程序只能有一个 main 函数，它是程序的入口点。当我们运行程序时，其他函数会直接或间接地在 main 函数中被调用和执行。

现在让我们来看一下函数的语法：

func functionName(parameters...)(returnValues...){
    code block
}

这里，函数名用于标识函数。函数名遵循以下规则：

• 它可以由字母、数字和下划线组成。但是，函数名的第一个字符不能是数字。例如，func 3ab(){} 是无效的。
• 当第一个字母为大写时，它可以被外部包中的代码引用。当第一个字母为小写时，它只能在包内使用。这类似于公共函数和私有函数。

参数列表声明了传递给函数的参数数量和类型：

• 参数列表可以为空，也可以包含多个参数。

• 每个参数由参数名和参数类型组成。例如，在下面的参数列表中，我们声明了两个 int 类型的变量。

  func test(a, b int) (res int){}

返回值列表用于返回函数执行后所需的值：

• 返回值列表与参数列表类似。参数的数量可以是任意值。

• 通常，返回列表由变量名和变量类型组成，变量名是可选的。

• 如果只返回一个变量并且只声明了变量类型，则可以省略括号。例如：

  func test(a int, b string) int{}

当参数类型相同时，我们可以使用简写模式。以下两个函数的功能相同：

func test(a, b int, c, d string)(res1, res2 int, res3 string){}

// 简写模式
func test(a, b int, c, d string)(res1, res2 int, res3 string){}

将 func.go 的内容替换为以下代码：

package main

import "fmt"

func check(divisor int) bool {
    if divisor == 0 {
        fmt.Println("除数不能为 0")
        return false
    }
    return true
}

func main() {
    a1, b1 := 12, 4
    a2, b2 := 12, 0

    // 在除法之前使用 check 函数
    if check(b1) {
        fmt.Println(a1 / b1)
    }
    if check(b2) {
        fmt.Println(a2 / b2)
    }
}

再次运行程序：

go run func.go

你应该会看到相同的输出：

3
除数不能为 0

这次，检查逻辑被封装在 check 函数中，使代码更加简洁且可复用。

使用 init 函数

Go 支持一个在 main 函数之前运行的 init 函数。它通常用于在主程序执行之前设置环境条件或初始化变量。

将 func.go 的内容替换为以下代码：

package main

import "fmt"

func init() {
    fmt.Println("init 语句")
}

func main() {
    fmt.Println("main 语句")
}

运行程序：

go run func.go

你应该会看到：

init 语句
main 语句

在 Go 中，init 函数具有以下特性：

• 它没有任何输入参数或返回值。
• 它不能被其他函数调用。

在同一个代码文件或同一个包中可以有多个 init 函数。它们的执行顺序如下：

• 在同一个代码文件中，先出现的 init 函数会先执行。
• 在同一个 package 中，文件名按字母顺序排列，文件名靠前的文件会先执行。例如，如果同一个 package 中包含以下带有 init 函数的文件：

a1.go
a2.go
b1.go

执行顺序将是 a1.go、a2.go、b1.go，因为 a > b 且 1 < 2。

从函数中返回多个值

Go 允许函数返回多个值。这对于同时执行多个相关计算非常有用。

将 func.go 的内容替换为以下代码：

package main

import "fmt"

func cal(a, b int) (int, int, int, int) {
    return a + b, a - b, a * b, a % b
}

func main() {
    add, sub, mul, rem := cal(90, 12)
    fmt.Println(add, sub, mul, rem)
}

运行程序：

go run func.go

你应该会看到：

102 78 1080 6

在这里，cal 函数一次性返回了四个值，展示了多返回值如何简化某些任务。

使用可变参数

可变参数允许函数接受数量不定的参数。这在输入大小不固定的场景中可以简化代码。

将 func.go 的内容替换为以下代码：

package main

import "fmt"

func printX(values ...string) {
    for _, v := range values {
        fmt.Println(v)
    }
}

func main() {
    printX("labex", "labs", "courses")
}

运行程序：

go run func.go

你应该会看到：

labex
labs
courses

printX 函数可以处理任意数量的字符串参数，使其更加灵活且易于使用。

总结

在本实验中，你学习了如何在 Go 中定义和使用函数，包括如何返回多个值以及接受可变数量的参数。你还了解了 init 函数如何在 main 函数之前运行。通过将代码组织成函数，你可以使程序更易于理解、维护和复用。

这些技能是构建模块化、可扩展的 Go 应用程序的基础。随着项目的增长，利用函数来组织代码和逻辑将变得越来越重要。