Go 语言中的一等公民：看似普通的函数，凭什么？

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大家好，我是煎鱼。

在 Go 语言中，一提函数，大家提的最多的就是 “Go 语言的函数是一等公民”。这个定义来的非常突然，我们先了解一下什么是一等公民。

根据维基百科的一等公民（First-class citizen）的定义：

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.

在编程语言设计中，给定编程语言中的一等公民（也就是类型，对象，实体或值）可以把函数赋值给变量，也可以把函数作为其它函数的参数或者返回值来直接使用。

Go 语言的函数也满足这个定义，因此常被称为 “一等公民”。了解清楚背景后，接下来进一步展开。

普通函数

在 Go 语言中普通函数的定义格式为 func [函数名](入参)(出参)，如下：

func callFuncA(x, y string) (s string, err error) {
    return x + y, nil
}

func main() {
    callFuncA("炸", "煎鱼")
}

在示例代码中声明了一个函数名为 callFuncA 的方法，他只允许在包内调用，因此首字母为小写。

其具有两个入参，分别是 x 和 y，类型都为 string。而出参为变量 s 和 err，类型分别为 string 和 error。

另外在函数体内返回值时，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
}

在出参时所声明的变量名称，是可以应用到自身函数的。因此若直接执行 return 则会隐式返回已经声明的出参变量。

在函数定义时，其入参还支持可变参数的语法：

func callFuncA(x ...string) (s string, err error) {
    s = strings.Join(x, ",")
    return
}

func main() {
    fmt.Println(callFuncA("炸", "煎鱼"))
}

在入参变量上声明为 x ...string，则表示变量 x 是 string 类型的可变变量，能够在入参时传入多个 string 参数。

可变变量所传入的格式为切片（slice）类型，该类型我们会在后面的章节进行讲解，你可以理解为不受长度限制的动态数组：

[0: 炸 1: 煎鱼]

一般对可变变量的常见后续操作多是循环遍历处理，又或是进行拼接等操作。

匿名函数

Go 语言也默认支持匿名函数的声明，声明的方式与普通函数几乎一样：

func main() {
    s := func(x, y string) (s string, err error) {
        return x + y, nil
    }

    s("炸", "煎鱼")
}

匿名函数可以在任意地方声明，且不需要定义函数名，如果在函数体后马上跟 () 则表示声明后立即执行：

func main() {
    s, _ := func(x, y string) (s string, err error) {
        return x + y, nil
    }("炸", "煎鱼")
}

而在所有的函数类使用中，有一点非常重要，那就是函数变量作用域的理解：

func main() {
    x, y := "炸", "煎鱼"
    s, _ := func() (s string, err error) {
        return x + y, nil
    }()
    fmt.Println(s)
}

该匿名函数没有形参，函数内部没有定义相应的变量，此时其读取的是全局的 x、y 变量的值，输出结果是 “炸煎鱼”。

func main() {
    x, y := "炸", "煎鱼"
    _, _ = func(x, y string) (s string, err error) {
        x = "吃"
        return x + y, nil
    }(x, y)
    fmt.Println(x, y)
}

该匿名函数有形参，但是在函数内部又重新赋值了变量 x。那么最终外部所输出的变量 x 的值是什么呢？输出结果是 “炸 煎鱼”。

为什么明明在函数内已经对变量 x 重新赋值，却依然没有改变全局变量 x 的值呢？

其本质原因是作用域不同，函数内部所修改的变量 x 是函数内的局部变量。而外部的是全局的变量，所归属的作用域不同。

结构方法

在结合结构体（struct）的方式下，可以声明归属于该结构体下的方法：

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", "煎鱼")
}

具体的函数的使用方法与普通函数一样，无其他区别。

而与结构体有关的值传递、引用传递的方法调用将在具体后面的章节再展开。

内置函数

Go 语言本身有支持一些内置函数，这些内置函数的调用不需要引用第三方标准库。内置函数的作用是用于配合 Go 语言的常规使用，数量非常少。如下：

• 用于获取某些类型的长度和容量：len、cap。
• 用于创建并分配某些类型的内存：new、make。
• 用于错误处理机制（异常恐慌、异常捕获）：panic、recover。
• 用于复制和新增切片（slice）：copy、append。
• 用于简单输出信息：print、println。
• 用于处理复数：complex、real、imag。

针对每个内置函数的真实使用场景，我们会在后续的章节再进一步展开，因为每个内置函数本质上都对应着各类型的使用场景。

总结

在本章节中，我们介绍了 Go 语言的函数为什么称是一等公民，并且针对函数的各类变形：普通函数、匿名函数、结构方法、内置函数进行了基本的说明。

面对新手入门最容易犯错的函数作用域问题，也进行了基本的梳理。这块建议大家要多多深入思考、理解，避免日后踩坑。

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