回调函数和闭包
当函数具备以下两种特性的时候,就可以称之为高阶函数(high order functions):
函数可以作为另一个函数的参数(典型用法是回调函数)
函数可以返回另一个函数,即让另一个函数作为这个函数的返回值(典型用法是闭包)
一般来说,附带的还具备一个特性:函数可以作为一个值赋值给变量。
1 2f := func(){...} f()
由于Go中函数不能嵌套命名函数,所以函数返回函数的时候,只能返回匿名函数。
先简单介绍下高阶函数,然后介绍闭包。
高阶函数示例
例如,将函数作为另一个函数的参数:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16package mainimport "fmt"func added(msg string, a func(a, b int) int) { fmt.Println(msg, ":", a(33, 44)) }func main() { // 函数内部不能嵌套命名函数 // 所以main()中只能定义匿名函数 f := func(a, b int) int { return a + b } added("a+b", f) }
以下示例是函数返回另一个函数:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15package mainimport "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)) }
回调函数(sort.SliceStable)
将函数B作为另一个函数A的参数,可以使得函数A的通用性更强,可以随意定义函数B,只要满足规则,函数A都可以去处理,这比较适合于回调函数。
在Go的sort包中有一个很强大的Slice排序工具SliceStable(),它就是将排序函数作为参数的:
func SliceStable(slice interface{}, less func(i, j int) bool)
这个函数是什么意思呢?给定一个名为slice的Slice结构,使用名为less的函数去对这个slice排序。这个less函数的结构为less func(i, j int) bool
,其中i和j指定排序依据。Go中已经内置好了排序的算法,我们无需自己去定义排序算法,Go会自动从Slice中每次取两个i和j索引对应的元素,然后去回调排序函数less。所以我们只需要传递升序还是降序、根据什么排序就可以。
例如:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19package mainimport ( "fmt" "sort")func main() { s1 := []int{112, 22, 52, 32, 12} // 定义排序函数 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) }
这里的排序函数就是回调函数。每取一次i和j对应的元素,就调用一次less函数。
可以将排序函数直接写在SliceStable()的参数位置:
1 2 3sort.SliceStable(s1, func(i, j int) bool { return s1[i] > s1[j] })
还可以更强大更灵活。例如,按照字符大小顺序来比较,而不是按照数值大小比较:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19package mainimport ( "fmt" "sort" "strconv")func main() { s1 := []int{112, 220, 52, 32, 42} sort.SliceStable(s1, func(i, j int) bool { // 将i和j对应的元素值转换成字符串 bi := strconv.FormatInt(int64(s1[i]), 10) bj := strconv.FormatInt(int64(s1[j]), 10) // 按字符顺序降序排序 return bi > bj }) fmt.Println(s1) }
按照字符串长度来比较:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15package mainimport ( "fmt" "sort")func main() { s1 := []string{"hello","malong","gaoxiao"} sort.SliceStable(s1, func(i, j int) bool { // 按字节大小顺序降序排序 return len(s1[i]) > len(s1[j]) }) fmt.Println(s1) }
更严格地说是按字节数比较,因为len()操作字符串时获取的是字节数而非字符数。如果要按照字符数比较,则使用如下代码:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15package mainimport ( "fmt" "sort")func main() { s1 := []string{"hello","世界","gaoxiao"} sort.SliceStable(s1, func(i, j int) bool { // 按字节大小顺序降序排序 return len([]rune(s1[i])) > len([]rune(s1[j])) }) fmt.Println(s1) }
闭包
函数A返回函数B,最典型的用法就是闭包(closure)。
关于闭包详细的定义,见我的另一篇文章,无比详细一文搞懂:词法作用域、动态作用域、回调函数、闭包
简单地说,闭包就是"一个函数+一个作用域环境"组成的特殊函数。这个函数可以访问不是它自己内部的变量,也就是这个变量在其它作用域内,且这个变量是未赋值的,而是等待我们去赋值的。
例如:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23package mainimport "fmt"func f(x int) func(int) int{ g := func(y int) int{ return x+y } // 返回闭包 return g }func main() { // 将函数的返回结果"闭包"赋值给变量a a := f(3) // 调用存储在变量中的闭包函数 res := a(5) fmt.Println(res) // 可以直接调用闭包 // 因为闭包没有赋值给变量,所以它称为匿名闭包 fmt.Println(f(3)(5)) }
上面的f()返回的g之所以称为闭包函数,是因为它是一个函数,且引用了不在它自己范围内的变量x,这个变量x是g所在作用域环境内的变量,因为x是未知、未赋值的自由变量。
如果x在传递给g之前是已经赋值的,那么闭包函数就不应该称为闭包,因为这样的闭包已经失去意义了。
下面这个g也是闭包函数,但这个闭包函数是自定义的,而不是通过函数返回函数得到的。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18package mainimport "fmt"func main() { // 自由变量x var x int // 闭包函数g g := func(i int) int { return x + i } x = 5 // 调用闭包函数 fmt.Println(g(5)) x = 10 // 调用闭包函数 fmt.Println(g(3)) }
之所以这里的g也是闭包函数,是因为g中访问了不属于自己的变量x,而这个变量在闭包函数定义时是未绑定值的,也就是自由变量。
闭包的作用很明显,在第一个闭包例子中,f(3)退出后,它返回的闭包函数g()仍然记住了原本属于f()中的x=3
。这样就可以让很多闭包函数共享同一个自由变量x的值。
例如,下面的a(3)
、a(5)
、a(8)
都共享来自f()的x=3
。
1 2 3 4a := f(3)a(3)a(5)a(8)
再往外层函数看,f(3)可以将自由变量x绑定为x=3
,自然也可以绑定为x=5
、x=8
等等。
所以,什么时候使用闭包?一般来说,可以将过程分成两部分或更多部分都进行工厂化的时候,就适合闭包(实际上,有些地方直接将闭包称呼为工厂函数)。第一个部分是可以给自由变量批量绑定不同的值,第二部分是多个闭包函数可以共享第一步绑定后的自由变量。
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