go语言学习——函数,方法与接口

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概述

function,函数

function,函数,是一个可以被其他代码或其自身调用的代码片段。当函数被调用时,参数被作为输入传递给函数,并且函数可以返回输出。

函数可以让我们将一个语句序列打包为一个单元,然后可以从程序中其它地方多次调用。函数的机制可以让我们将一个大的工作分解为小的任务,这样的小任务可以让不同程序员在不同时间、不同地方独立完成。一个函数同时对用户隐藏了其实现细节。由于这些因素,对于任何编程语言来说,函数都是一个至关重要的部分。

在不同的编程语言中,函数的类型有不同的定义。例如,在 JavaScript 中,函数也是一个对象。而在golang之中,函数是一个被单独定义的类型。函数被看作第一类值(first-class values):函数像其他值一样,拥有类型,可以被赋值给其他变量,传递给函数,从函数返回。

第一类值的特性如下

可以被存入变量或其他结构
可以被作为参数传递给其他函数
可以被作为函数的返回值
可以在执行期创造,而无需完全在设计期全部写出
即使没有被系结至某一名称,也可以存在

与之相比较的是,例如在C语言与C++中的函数不是第一类对象,因为在这些语言中函数不能在执行期创造,而必须在设计时全部写好。

函数可以分为具名函数和匿名函数,具名函数一般对应于包级的函数,是匿名函数的一种特例,当匿名函数引用了外部作用域中的变量时就成了闭包函数,闭包函数是函数式编程语言的核心。

方法,method

在Go语言中,结构体就像是类的一种简化形式,那么类的方法在哪里呢?在Go语言中有一个概念,它和方法有着同样的名字,并且大体上意思相同,go中的方法一般指的是静态方法,就是一个包含了接受者(receiver)的函数,receiver可以是内置类型或者结构体类型的一个值或者是一个指针。

接收器类型可以是(几乎)任何类型,不仅仅是结构体类型,任何类型都可以有方法,甚至可以是函数类型,可以是 int、bool、string 或数组的别名类型,但是接收器不能是一个接口类型,因为接口是一个抽象定义,而方法却是具体实现,如果这样做了就会引发一个编译错误

从90年代早期开始,面向对象编程(OOP)就成为了称霸工程界和教育界的编程范式,所以之后几乎所有大规模被应用的语言都包含了对OOP的支持,go语言也不例外。
引用
尽管没有被大众所接受的明确的OOP的定义,从我们的理解来讲,一个对象其实也就是一个简单的值或者一个变量,在这个对象中会包含一些方法,而一个方法则是一个一个和特殊类型关联的函数。一个面向对象的程序会用方法来表达其属性和对应的操作,这样使用这个对象的用户就不需要直接去操作对象,而是借助方法来做这些事情。

方法是绑定到一个具体类型的特殊函数,Go语言中的方法是依托于类型的,必须在编译时静态绑定。

接口

Go 语言提供了另外一种数据类型即接口,它把所有的具有共性的方法定义在一起,任何其他类型只要实现了这些方法就是实现了这个接口。

接口定义了方法的集合,这些方法依托于运行时的接口对象,因此接口对应的方法是在运行时动态绑定的。Go语言通过隐式接口机制实现了鸭子面向对象模型。

“当看到一只鸟走起来像鸭子、游泳起来像鸭子、叫起来也像鸭子,那么这只鸟就可以被称为鸭子。”

go 鸭子类型的疑问? - DJun的回答 - 知乎
https://www.zhihu.com/questio...

go程序的执行顺序

Go语言程序的初始化和执行总是从main.main函数开始的。但是如果main包导入了其它的包,则会按照顺序将它们包含进main包里(这里的导入顺序依赖具体实现,一般可能是以文件名或包路径名的字符串顺序导入)。如果某个包被多次导入的话,在执行的时候只会导入一次。当一个包被导入时,如果它还导入了其它的包,则先将其它的包包含进来,然后创建和初始化这个包的常量和变量,再调用包里的init函数,如果一个包有多个init函数的话,调用顺序未定义(实现可能是以文件名的顺序调用),同一个文件内的多个init则是以出现的顺序依次调用(init不是普通函数,可以定义有多个,所以也不能被其它函数调用)。最后,当main包的所有包级常量、变量被创建和初始化完成,并且init函数被执行后,才会进入main.main函数,程序开始正常执行。下图是Go程序函数启动顺序的示意图:

image.png

要注意的是,在main.main函数执行之前所有代码都运行在同一个goroutine,也就是程序的主系统线程中。因此,如果某个init函数内部用go关键字启动了新的goroutine的话,新的goroutine只有在进入main.main函数之后才可能被执行到。

函数

声明

func name(parameter-list) (result-list) {
    body
}

参数

在函数体中,函数的形参作为局部变量,被初始化为调用者提供的值。函数的形参和有名返回值作为函数最外层的局部变量,被存储在相同的词法块中。

实参通过值的方式传递,因此函数的形参是实参的拷贝。对形参进行修改不会影响实参。但是,如果实参包括引用类型,如指针,slice(切片)、map、function、channel等类型,实参可能会由于函数的间接引用被修改。

变长参数和变长参数函数类型

一个函数的最后一个参数可以是一个变长参数。一个函数可以最多有一个变长参数。一个变长参数的类型总为一个切片类型。 变长参数在声明的时候必须在它的(切片)类型的元素类型前面前置三个点...,以示这是一个变长参数。

变长函数声明和普通函数声明类似,只不过最后一个参数必须为变长参数。 一个变长参数在函数体内将被视为一个切片。

// Sum返回所有输入实参的和。
func Sum(values ...int64) (sum int64) {
    // values的类型为[]int64。
    sum = 0
    for _, v := range values {
        sum += v
    }
    return
}

// Concat是一个低效的字符串拼接函数。
func Concat(sep string, tokens ...string) string {
    // tokens的类型为[]string。
    r := ""
    for i, t := range tokens {
        if i != 0 {
            r += sep
        }
        r += t
    }
    return r
}

函数返回多个值

Go 函数可以返回多个值,例如:

package main

import "fmt"

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

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

递归调用

Go语言中,函数还可以直接或间接地调用自己,也就是支持递归调用。Go语言函数的递归调用深度逻辑上没有限制,函数调用的栈是不会出现溢出错误的,因为Go语言运行时会根据需要动态地调整函数栈的大小。每个goroutine刚启动时只会分配很小的栈(4或8KB,具体依赖实现),根据需要动态调整栈的大小,栈最大可以达到GB级(依赖具体实现,在目前的实现中,32位体系结构为250MB,64位体系结构为1GB)。在Go1.4以前,Go的动态栈采用的是分段式的动态栈,通俗地说就是采用一个链表来实现动态栈,每个链表的节点内存位置不会发生变化。但是链表实现的动态栈对某些导致跨越链表不同节点的热点调用的性能影响较大,因为相邻的链表节点它们在内存位置一般不是相邻的,这会增加CPU高速缓存命中失败的几率。为了解决热点调用的CPU缓存命中率问题,Go1.4之后改用连续的动态栈实现,也就是采用一个类似动态数组的结构来表示栈。不过连续动态栈也带来了新的问题:当连续栈动态增长时,需要将之前的数据移动到新的内存空间,这会导致之前栈中全部变量的地址发生变化。虽然Go语言运行时会自动更新引用了地址变化的栈变量的指针,但最重要的一点是要明白Go语言中指针不再是固定不变的了(因此不能随意将指针保持到数值变量中,Go语言的地址也不能随意保存到不在GC控制的环境中,因此使用CGO时不能在C语言中长期持有Go语言对象的地址)

方法

语法

method的语法如下:

func (r ReceiverType) funcName(parameters) (results)

当调用method时,会将receiver作为函数的第一个参数:

funcName(r, parameters)

利用组合的语法实现方法的继承

例如:

type Base struct {
    name string
}

func (base *Base) Set(myname string) {
    base.name = myname
}

func (base *Base) Get() string {
    return base.name
}

type Derived struct {
    Base
    age int 
}

func (derived *Derived) Get() (nm string, ag int) {
    return derived.name, derived.age
}


func main() {
    b := &Derived{}

    b.Set("sina")
    fmt.Println(b.Get())
}

例子中,在Base类型定义了get()和set()两个方法,而Derived类型继承了Base类,并改写了Get()方法,在Derived对象调用Set()方法,会加载基类对应的方法;而调用Get()方法时,加载派生类改写的方法。

接口

Interface 是一组抽象方法(未具体实现的方法/仅包含方法名参数返回值的方法)的集合,如果实现了 interface 中的所有方法,即该类/对象就实现了该接口。

Interface 的声明格式:

type interfaceName interface {  
//方法列表  
}  

Interface 可以被任意对象实现,一个类型/对象也可以实现多个 interface;
interface的变量可以持有任意实现该interface类型的对象。

参考

https://books.studygolang.com...
https://books.studygolang.com...
https://developer.mozilla.org...
https://baike.baidu.com/item/...
https://www.cnblogs.com/chenn...
http://c.biancheng.net/view/6...

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