Go基礎教程系列之回調函數(shù)和閉包詳解

更新時間：2022年04月16日 16:30:30 作者：駿馬金龍

這篇文章主要介紹了Go基礎教程系列之回調函數(shù)和閉包詳解,需要的朋友可以參考下

Go回調函數(shù)和閉包

當函數(shù)具備以下兩種特性的時候，就可以稱之為高階函數(shù)(high order functions)：

函數(shù)可以作為另一個函數(shù)的參數(shù)(典型用法是回調函數(shù))
函數(shù)可以返回另一個函數(shù)，即讓另一個函數(shù)作為這個函數(shù)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(shù)可以作為一個值賦值給變量。

f := func(){...}
f()

由于Go中函數(shù)不能嵌套命名函數(shù)，所以函數(shù)返回函數(shù)的時候，只能返回匿名函數(shù)。

先簡單介紹下高階函數(shù)，然后介紹閉包。

高階函數(shù)示例

例如，將函數(shù)作為另一個函數(shù)的參數(shù)：

package main

import "fmt"

func added(msg string, a func(a, b int) int) {
	fmt.Println(msg, ":", a(33, 44))
}

func main() {
	// 函數(shù)內部不能嵌套命名函數(shù)
	// 所以main()中只能定義匿名函數(shù)
	f := func(a, b int) int {
		return a + b
	}
	added("a+b", f)
}

以下示例是函數(shù)返回另一個函數(shù)：

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(shù)(sort.SliceStable)

將函數(shù)B作為另一個函數(shù)A的參數(shù)，可以使得函數(shù)A的通用性更強，可以隨意定義函數(shù)B，只要滿足規(guī)則，函數(shù)A都可以去處理，這比較適合于回調函數(shù)。

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(shù)作為參數(shù)的：

func SliceStable(slice interface{}, less func(i, j int) bool)

這個函數(shù)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(shù)去對這個slice排序。這個less函數(shù)的結構為less func(i, j int) bool，其中i和j指定排序依據(jù)。Go中已經(jīng)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(shù)less。所以我們只需要傳遞升序還是降序、根據(jù)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(shù)
	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(shù)就是回調函數(shù)。每取一次i和j對應的元素，就調用一次less函數(shù)。

可以將排序函數(shù)直接寫在SliceStable()的參數(shù)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(shù)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(jié)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(jié)數(shù)比較，因為len()操作字符串時獲取的是字節(jié)數(shù)而非字符數(shù)。如果要按照字符數(shù)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(jié)大小順序降序排序
		return len([]rune(s1[i])) > len([]rune(s1[j]))
	})
	fmt.Println(s1)
}

閉包

函數(shù)A返回函數(shù)B，最典型的用法就是閉包(closure)。

簡單地說，閉包就是"一個函數(shù)+一個作用域環(huán)境"組成的特殊函數(shù)。這個函數(shù)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(shù)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(shù)
    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(shù)，是因為它是一個函數(shù)，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(huán)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(jīng)賦值的，那么閉包函數(shù)就不應該稱為閉包，因為這樣的閉包已經(jīng)失去意義了。

下面這個g也是閉包函數(shù)，但這個閉包函數(shù)是自定義的，而不是通過函數(shù)返回函數(shù)得到的。

package main

import "fmt"

func main() {
	// 自由變量x
	var x int
	// 閉包函數(shù)g
	g := func(i int) int {
		return x + i
	}
	x = 5
	// 調用閉包函數(shù)
	fmt.Println(g(5))
	x = 10
	// 調用閉包函數(shù)
	fmt.Println(g(3))
}

之所以這里的g也是閉包函數(shù)，是因為g中訪問了不屬于自己的變量x，而這個變量在閉包函數(shù)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(shù)g()仍然記住了原本屬于f()中的x=3。這樣就可以讓很多閉包函數(shù)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。