第5章：函數

函數是編程中不可或缺的一部分，它封裝了一段可重復使用的代碼，用于執行特定的任務。在Go語言中，函數同樣扮演著重要的角色。本章將詳細介紹Go語言中函數的定義、調用、參數傳遞、返回值處理以及一些高級特性，如閉包和匿名函數。

一、函數的定義與調用

（一）函數的定義

在Go語言中，函數的定義使用func關鍵字。基本語法如下：

func 函數名(參數列表) 返回值列表 {// 函數體
}

• 函數名：函數的名稱，用于調用函數。
• 參數列表：函數接收的輸入參數，可以有多個參數，也可以沒有參數。
• 返回值列表：函數執行完成后返回的值，可以有多個返回值，也可以沒有返回值。
• 函數體：函數的具體實現代碼。

1. 無參數無返回值的函數

package mainimport "fmt"func sayHello() {fmt.Println("Hello, Golang!")
}func main() {sayHello() // 調用函數
}

2. 帶參數的函數

package mainimport "fmt"func add(a, b int) int {return a + b
}func main() {result := add(10, 20)fmt.Println("結果是：", result)
}

3. 多返回值的函數

Go語言支持函數返回多個值。例如：

package mainimport "fmt"func swap(a, b int) (int, int) {return b, a
}func main() {x, y := swap(10, 20)fmt.Println("交換后的值：", x, y)
}

（二）函數的調用

函數的調用非常簡單，只需要使用函數名并傳遞相應的參數即可。例如：

package mainimport "fmt"func main() {sayHello() // 調用無參數函數result := add(10, 20) // 調用帶參數函數fmt.Println("結果是：", result)x, y := swap(10, 20) // 調用多返回值函數fmt.Println("交換后的值：", x, y)
}

二、參數傳遞

（一）值傳遞

在值傳遞中，函數接收的是參數的副本，對參數的修改不會影響原始變量。例如：

package mainimport "fmt"func modifyValue(a int) {a = 100
}func main() {num := 10modifyValue(num)fmt.Println("修改后的值：", num) // 輸出 10
}

（二）指針傳遞

在指針傳遞中，函數接收的是參數的地址，對參數的修改會影響原始變量。例如：

package mainimport "fmt"func modifyValue(a *int) {*a = 100
}func main() {num := 10modifyValue(&num)fmt.Println("修改后的值：", num) // 輸出 100
}

三、函數的高級特性

（一）匿名函數

匿名函數是沒有名稱的函數，可以在定義時直接調用，也可以賦值給變量后調用。例如：

package mainimport "fmt"func main() {// 定義并直接調用匿名函數result := func(a, b int) int {return a + b}(10, 20)fmt.Println("結果是：", result)// 將匿名函數賦值給變量add := func(a, b int) int {return a + b}fmt.Println("結果是：", add(30, 40))
}

（二）閉包

閉包是一個函數和其相關的引用環境的組合。閉包可以捕獲外部變量，并在函數外部使用這些變量。例如：

package mainimport "fmt"func getCounter() func() int {var count intreturn func() int {count++return count}
}func main() {counter := getCounter()fmt.Println(counter()) // 輸出 1fmt.Println(counter()) // 輸出 2fmt.Println(counter()) // 輸出 3
}

（三）函數作為參數

在Go語言中，函數也是一種類型，可以作為參數傳遞給其他函數。例如：

package mainimport "fmt"func add(a, b int) int {return a + b
}func subtract(a, b int) int {return a - b
}func operate(a, b int, operation func(int, int) int) int {return operation(a, b)
}func main() {result := operate(10, 5, add)fmt.Println("加法結果：", result) // 輸出 15result = operate(10, 5, subtract)fmt.Println("減法結果：", result) // 輸出 5
}

（四）函數作為返回值

函數不僅可以作為參數傳遞，還可以作為返回值。例如：

package mainimport "fmt"func getOperation(op string) func(int, int) int {if op == "add" {return func(a, b int) int {return a + b}} else if op == "subtract" {return func(a, b int) int {return a - b}}return nil
}func main() {add := getOperation("add")fmt.Println("加法結果：", add(10, 5)) // 輸出 15subtract := getOperation("subtract")fmt.Println("減法結果：", subtract(10, 5)) // 輸出 5
}

四、函數的命名和文檔

（一）函數命名

函數的命名應該清晰地反映其功能。通常使用駝峰命名法，首字母小寫表示私有函數，首字母大寫表示公有函數。例如：

func add(a, b int) int {return a + b
}func Add(a, b int) int {return a + b
}

（二）函數文檔

在Go語言中，可以通過在函數定義前添加注釋來為函數編寫文檔。這些注釋會被go doc工具讀取并生成文檔。例如：

// Add returns the sum of a and b.
func Add(a, b int) int {return a + b
}

五、總結

本章詳細介紹了Go語言中函數的定義、調用、參數傳遞、返回值處理以及一些高級特性，如閉包和匿名函數。函數是Go語言中非常重要的一個概念，它不僅可以讓代碼更加模塊化，還可以通過高級特性實現一些復雜的邏輯。通過合理使用函數，可以使代碼更加清晰、易讀和易維護。

在接下來的章節中，我們將繼續深入學習Go語言的其他特性，如錯誤處理、數組、切片、映射等。希望讀者能夠通過這些內容更好地掌握Go語言，提升編程技能。