回調函數和閉包
當函數具備以下兩種特性的時候,就可以稱之為高階函數(high order functions):
- 函數可以作為另一個函數的參數(典型用法是回調函數)
- 函數可以返回另一個函數,即讓另一個函數作為這個函數的返回值(典型用法是閉包)
一般來說,附帶的還具備一個特性:函數可以作為一個值賦值給變量。
f := func(){...}
f()
由於Go中函數不能嵌套命名函數,所以函數返回函數的時候,只能返回匿名函數。
先簡單介紹下高階函數,然后介紹閉包。
高階函數示例
例如,將函數作為另一個函數的參數:
package main
import "fmt"
func added(msg string, a func(a, b int) int) {
fmt.Println(msg, ":", a(33, 44))
}
func main() {
// 函數內部不能嵌套命名函數
// 所以main()中只能定義匿名函數
f := func(a, b int) int {
return a + b
}
added("a+b", f)
}
以下示例是函數返回另一個函數:
package main
import "fmt"
func added() func(a, b int) int {
f := func(a, b int) int {
return a + b
}
return f
}
func main() {
m := added()
fmt.Println(m(33, 44))
}
回調函數(sort.SliceStable)
將函數B作為另一個函數A的參數,可以使得函數A的通用性更強,可以隨意定義函數B,只要滿足規則,函數A都可以去處理,這比較適合於回調函數。
在Go的sort包中有一個很強大的Slice排序工具SliceStable(),它就是將排序函數作為參數的:
func SliceStable(slice interface{}, less func(i, j int) bool)
這個函數是什么意思呢?給定一個名為slice的Slice結構,使用名為less的函數去對這個slice排序。這個less函數的結構為less func(i, j int) bool
,其中i和j指定排序依據。Go中已經內置好了排序的算法,我們無需自己去定義排序算法,Go會自動從Slice中每次取兩個i和j索引對應的元素,然后去回調排序函數less。所以我們只需要傳遞升序還是降序、根據什么排序就可以。
例如:
package main
import (
"fmt"
"sort"
)
func main() {
s1 := []int{112, 22, 52, 32, 12}
// 定義排序函數
less := func(i, j int) bool {
// 降序排序
return s1[i] > s1[j]
// 升序排序:s1[i] < s1[j]
}
//
sort.SliceStable(s1, less)
fmt.Println(s1)
}
這里的排序函數就是回調函數。每取一次i和j對應的元素,就調用一次less函數。
可以將排序函數直接寫在SliceStable()的參數位置:
sort.SliceStable(s1, func(i, j int) bool {
return s1[i] > s1[j]
})
還可以更強大更靈活。例如,按照字符大小順序來比較,而不是按照數值大小比較:
package main
import (
"fmt"
"sort"
"strconv"
)
func main() {
s1 := []int{112, 220, 52, 32, 42}
sort.SliceStable(s1, func(i, j int) bool {
// 將i和j對應的元素值轉換成字符串
bi := strconv.FormatInt(int64(s1[i]), 10)
bj := strconv.FormatInt(int64(s1[j]), 10)
// 按字符順序降序排序
return bi > bj
})
fmt.Println(s1)
}
按照字符串長度來比較:
package main
import (
"fmt"
"sort"
)
func main() {
s1 := []string{"hello","malong","gaoxiao"}
sort.SliceStable(s1, func(i, j int) bool {
// 按字節大小順序降序排序
return len(s1[i]) > len(s1[j])
})
fmt.Println(s1)
}
更嚴格地說是按字節數比較,因為len()操作字符串時獲取的是字節數而非字符數。如果要按照字符數比較,則使用如下代碼:
package main
import (
"fmt"
"sort"
)
func main() {
s1 := []string{"hello","世界","gaoxiao"}
sort.SliceStable(s1, func(i, j int) bool {
// 按字節大小順序降序排序
return len([]rune(s1[i])) > len([]rune(s1[j]))
})
fmt.Println(s1)
}
閉包
函數A返回函數B,最典型的用法就是閉包(closure)。
關於閉包詳細的定義,見我的另一篇文章,無比詳細一文搞懂:詞法作用域、動態作用域、回調函數、閉包
簡單地說,閉包就是"一個函數+一個作用域環境"組成的特殊函數。這個函數可以訪問不是它自己內部的變量,也就是這個變量在其它作用域內,且這個變量是未賦值的,而是等待我們去賦值的。
例如:
package main
import "fmt"
func f(x int) func(int) int{
g := func(y int) int{
return x+y
}
// 返回閉包
return g
}
func main() {
// 將函數的返回結果"閉包"賦值給變量a
a := f(3)
// 調用存儲在變量中的閉包函數
res := a(5)
fmt.Println(res)
// 可以直接調用閉包
// 因為閉包沒有賦值給變量,所以它稱為匿名閉包
fmt.Println(f(3)(5))
}
上面的f()返回的g之所以稱為閉包函數,是因為它是一個函數,且引用了不在它自己范圍內的變量x,這個變量x是g所在作用域環境內的變量,因為x是未知、未賦值的自由變量。
如果x在傳遞給g之前是已經賦值的,那么閉包函數就不應該稱為閉包,因為這樣的閉包已經失去意義了。
下面這個g也是閉包函數,但這個閉包函數是自定義的,而不是通過函數返回函數得到的。
package main
import "fmt"
func main() {
// 自由變量x
var x int
// 閉包函數g
g := func(i int) int {
return x + i
}
x = 5
// 調用閉包函數
fmt.Println(g(5))
x = 10
// 調用閉包函數
fmt.Println(g(3))
}
之所以這里的g也是閉包函數,是因為g中訪問了不屬於自己的變量x,而這個變量在閉包函數定義時是未綁定值的,也就是自由變量。
閉包的作用很明顯,在第一個閉包例子中,f(3)退出后,它返回的閉包函數g()仍然記住了原本屬於f()中的x=3
。這樣就可以讓很多閉包函數共享同一個自由變量x的值。
例如,下面的a(3)
、a(5)
、a(8)
都共享來自f()的x=3
。
a := f(3)
a(3)
a(5)
a(8)
再往外層函數看,f(3)可以將自由變量x綁定為x=3
,自然也可以綁定為x=5
、x=8
等等。
所以,什么時候使用閉包?一般來說,可以將過程分成兩部分或更多部分都進行工廠化的時候,就適合閉包(實際上,有些地方直接將閉包稱呼為工廠函數)。第一個部分是可以給自由變量批量綁定不同的值,第二部分是多個閉包函數可以共享第一步綁定后的自由變量。