《Go语言圣经》函数值、匿名函数递归与可变参数

《Go语言圣经》函数值、匿名函数递归与可变参数

函数值（Function Values）

在 Go 语言中，函数被视为第一类值（first-class values），这意味着它们可以像其他值一样被操作：拥有类型、赋值给变量、作为参数传递给其他函数或作为返回值。函数值的调用方式与普通函数相同。

func square(n int) int { return n * n }
func negative(n int) int { return -n }
func product(m, n int) int { return m * n }

f := square
fmt.Println(f(3)) // 输出: 9

f = negative
fmt.Println(f(3))     // 输出: -3
fmt.Printf("%T\n", f) // 输出: func(int) int

f = product // 编译错误: 无法将 func(int, int) int 赋值给 func(int) int

函数类型的零值是 nil，调用值为 nil 的函数会导致 panic 错误：

var f func(int) int
f(3) // 此处 f 为 nil，会触发 panic

函数值可以与 nil 比较，但函数值之间不可比较，也不能作为 map 的键：

var f func(int) int
if f != nil {
    f(3)
}

匿名函数递归（Recursive Anonymous Functions）

当需要定义递归调用的匿名函数时，必须先声明变量并指定类型，再将匿名函数赋值给该变量。这是因为 Go 编译器需要在函数体内部解析函数类型。

以下示例展示了如何使用递归匿名函数进行拓扑排序（Topological Sort）：

// prereqs 记录了每个课程的前置课程
var prereqs = map[string][]string{
    "algorithms": {"data structures"},
    "calculus": {"linear algebra"},
    "compilers": {
        "data structures",
        "formal languages",
        "computer organization",
    },
    "data structures":       {"discrete math"},
    "databases":             {"data structures"},
    "discrete math":         {"intro to programming"},
    "formal languages":      {"discrete math"},
    "networks":              {"operating systems"},
    "operating systems":     {"data structures", "computer organization"},
    "programming languages": {"data structures", "computer organization"},
}

func main() {
    for i, course := range topoSort(prereqs) {
        fmt.Printf("%d:\t%s\n", i+1, course)
    }
}

func topoSort(m map[string][]string) []string {
    var order []string
    seen := make(map[string]bool)
    
    // 声明递归函数类型
    var visitAll func(items []string)
    
    // 赋值匿名函数
    visitAll = func(items []string) {
        for _, item := range items {
            if !seen[item] {
                seen[item] = true
                visitAll(m[item]) // 递归调用
                order = append(order, item)
            }
        }
    }
    
    var keys []string
    for key := range m {
        keys = append(keys, key)
    }
    sort.Strings(keys)
    visitAll(keys)
    return order
}

关键点：

1. 必须先声明 visitAll 变量并指定类型 func(items []string)
2. 再将匿名函数赋值给 visitAll
3. 函数体内部可正确解析 visitAll 的类型

可变参数（Variadic Functions）

可变参数函数可以接收任意数量的指定类型参数，在参数列表最后一个类型前加 ... 表示：

func sum(vals ...int) int {
    total := 0
    for _, val := range vals {
        total += val
    }
    return total
}

fmt.Println(sum())           // 输出: 0
fmt.Println(sum(3))          // 输出: 3
fmt.Println(sum(1, 2, 3, 4)) // 输出: 10

在函数体内部，可变参数被视为切片类型（如 []int）。若要传递现有切片给可变参数函数，需在切片后加 ...：

values := []int{1, 2, 3, 4}
fmt.Println(sum(values...)) // 输出: 10

可变参数函数与以切片为参数的函数类型不同：

func f(...int) {}
func g([]int) {}

fmt.Printf("%T\n", f) // 输出: func(...int)
fmt.Printf("%T\n", g) // 输出: func([]int)

可变参数函数常用于格式化字符串，例如：

func errorf(linenum int, format string, args ...interface{}) {
    fmt.Fprintf(os.Stderr, "Line %d: ", linenum)
    fmt.Fprintf(os.Stderr, format, args...)
    fmt.Fprintln(os.Stderr)
}

linenum, name := 12, "count"
errorf(linenum, "undefined: %s", name) // 输出: Line 12: undefined: count

其中 interface{} 表示最后一个参数可接收任意类型。